布娃娃(关节约束)

西昌.何雨锋

ragdoll

布娃娃约束是用在布娃娃身上的一种部分约束，并非整个布娃娃。
首先来了解几个概念：
plane 平面，也就是关节在平行于地平面的面上旋转，如汽车左右开。
twist 扭转，也就是关节自己旋转，如水泥搅拌机。
cone  锥体，也就是一个圆锥体在关节位置，关节只能在这个圆锥体里旋转运动。
展开你的上臂，它作扇形运动，无论是平着的还是立着的，都是plane.上臂不作扇形运动，而只是沿长轴旋转，就是twist，实际上，这个角度不大。

约束数据位置在：
Physics/Dynamics/Constraint/Bilateral/Ragdoll/hkpRagdollConstraintData.h
另外要用到约束实例类
Physics/Dynamics/Constraint/hkpConstraintInstance.h

要使用这个约束，首先就必须设置plane,twist,cone的最大最小值
 hs =new hkpRagdollConstraintData(); hs->setPlaneMinAngularLimit(-0.1*HK_REAL_PI); hs->setPlaneMaxAngularLimit(0.2*HK_REAL_PI); hs->setTwistMinAngularLimit(-0.2*HK_REAL_PI); hs->setTwistMaxAngularLimit(0.4*HK_REAL_PI); hs->setConeAngularLimit(0.1*HK_REAL_PI); hs->setInWorldSpace(g_movebox->getTransform(),g_fixbox->getTransform(),hkVector4(0,0,0),hkVector4(1,0,0),hkVector4(0,1,0)); m_conins = new hkpConstraintInstance(g_movebox, g_fixbox, hs); physicsWorld->addConstraint(m_conins); hs->removeReference(); m_conins->removeReference();

这里设置了plane的最小值和最大值为-36度和72度
          twist的最小值和最大值为-72度和142度
          圆锥体活动范围为36度

尤其注意还有一个函数:

setMaxFrictionTorque(0~1)

值在0-1之间，它可以控制关节的僵硬程度，调节它直到合适。
           
同样的,hkpRagdollConstraintData也有setInWorldSpace与setInBodySpace两个函数,
参数为hs->setInWorldSpace(可活动的物体位置状态，固定的物体位置状态，两个物体中间那个旋转点位置,twist轴点位置，palne轴点位置)

 

 

下图为twist的轴，只能沿红色轴自转。

下图，圆锥体的限制范围。

 

下图，手臂只能沿兰色plane轴上下扇形运动

下图，plane与cone,我们可以指定在后面一大锥所以它大大剪辑的手臂的运动。前方锥形非常小，因此它不会影响手臂的运动的

下图，当plane与cone结合之后，兰色部分为不可到达区，红色为可到达区,可以看出plane的设置MAX,min值的不同,使前面可活动的范围变大，后面可活动范围变小

下图，两者结合的最后结果

下图，顶视图，中间那个点就是两者之间的中间位置点pivot point.

reference body为固定物体，attached body为被连接的子活动物体

下图，前视图，可以看到，搅拌机的自转，同时，标出了twist axis与palen axis.

这两个参数为hkVector4(1,0,0)和hkVector4(0,1,0)表明了他们是以x轴和y轴作为旋转轴的。

下图，边视图，绿色部分为cone