unity wheelcollider轮子转动
本文将分享关于 Unity WheelCollider 轮子转动的一些总结和源代码。此代码仅供参考和学习，不能用作商业用途。
汽车工作原理
在深入探讨 Unity 中的实现之前，我们需要先了解汽车的工作原理。汽车的动力源自引擎，引擎动力的量化通常用力矩来表示。引擎通过变速箱将力传递给轮子，从而使轮子转动，带动整个汽车移动。
需要注意的要点
1. 加减档系统
变速箱可以抽象为一个数组，数组中的每个元素表示引擎力与轮子力的线性对应关系。一般汽车有 6 个档位，因此数组大小通常设为 6。动力从引擎输出，通过当前档位计算出轮子的力矩，进而使轮子转动。
同时，我们需要捕获轮子的转速，再根据当前档位计算出引擎当前的转速。我们会限定引擎的最大和最小转速，规则如下：当引擎达到最大转速时，进行加档操作；当引擎减速到最小转速时，进行减档操作。这样就实现了汽车的自动加减档功能，当然也可以将其设计为手动操作。
2. Unity3D 的 WheelCollider（轮子碰撞器）
在 Unity 中，WheelCollider 是一个非常强大的组件。我们只需给 WheelCollider 施加一个力，它就能自动实现滚动的物理效果。同时，我们可以通过代码捕获它的转速，这完全符合我们的需求。
WheelCollider 还允许我们设置轮子的横向与纵向摩擦力，以及轮子的悬挂系统参数。通过这些设置，我们可以模拟汽车的避震、漂移等效果。以下是一些关键参数的详细解释：
- suspension Spring：悬挂系统，用于模拟轮子的悬挂效果。
- forwardFriction：轮子的纵向摩擦力，即车子前进后退方向的摩擦力。
- sideWays Friction：轮子的横向摩擦力。
- Extremum Slip、Extremum Value、Asymptote Slip、Asymptote Value：这四个值实际上是坐标系上的两个坐标，它们共同确定了一个滑动距离与摩擦力的关系曲线。
- stiffness Factor：可以整体调节摩擦曲线的倍数。
3. Unity3D 的 Rigidbody（刚体）
Rigidbody 是 Unity 中用于模拟物理效果的重要组件。我们可以为刚体赋予质量，并且刚体受重力影响。汽车的重量会对其行驶效果产生影响，因此在设置时，我们一般采用真实世界的数值。例如，汽车的质量（mass）可以设为 6000 左右（单位为 kg），模型的尺寸也最好与真实尺寸一致（单位为米）。这样可以获得更真实的物理效果。
主要代码分享
以下是关于 Unity WheelCollider 轮子转动的主要代码（代码来源：CSDN）：
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class CarControl : MonoBehaviour
{
// 操纵前轮，用于转向
public WheelCollider FrontLeftWheel;
public WheelCollider FrontRightWheel;
public WheelCollider BackLeftWheel;
public WheelCollider BackRightWheel;
// 齿轮数组
public float[] GearRatio;
// 当前档位
public int CurrentGear = 0;
public float EngineTorgue = 600.0f;
public float MaxEngineRPM = 3000.0f;
public float MinEngineRPM = 1000.0f;
private float EngineRPM = 0.0f;
// Use this for initialization
void Start()
{
// 设置车的重心，使车更稳定
Vector3 centerOfMass = GetComponent<Rigidbody>().centerOfMass;
centerOfMass.y = -1.5f;
GetComponent<Rigidbody>().centerOfMass = centerOfMass;
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
// 限制车的最大速度，调整阻力可能不是最好的做法。但它很简单，而且不会干扰物理系统的运行。
GetComponent<Rigidbody>().drag = GetComponent<Rigidbody>().velocity.magnitude / 250;
// 通过两个轮子的平均 rpm，计算引擎 rpm，然后切换档位
EngineRPM = (FrontLeftWheel.rpm + FrontRightWheel.rpm) / 2 * GearRatio[CurrentGear];
ShiftGears();
// 设置换档的声音
GetComponent<AudioSource>().pitch = Mathf.Abs(EngineRPM / MaxEngineRPM) + 1.0f;
if (GetComponent<AudioSource>().pitch > 2.0f)
{
GetComponent<AudioSource>().pitch = 2.0f;
}
// 最后设置轮子转动力矩。引擎力矩除以当前档位，乘以用户输入值。
// 轮子力矩提供一个汽车前进的力。轮子的转动又会提高档位。
BackLeftWheel.motorTorque = EngineTorgue / GearRatio[CurrentGear] * Input.GetAxis("Vertical");
BackRightWheel.motorTorque = EngineTorgue / GearRatio[CurrentGear] * Input.GetAxis("Vertical");
// 转动角度是任意数乘以用户输入值
FrontLeftWheel.steerAngle = 20 * Input.GetAxis("Horizontal");
FrontRightWheel.steerAngle = 20 * Input.GetAxis("Horizontal");
}
void ShiftGears()
{
int AppropriateGear = CurrentGear;
if (EngineRPM >= MaxEngineRPM)
{
AppropriateGear = CurrentGear;
for (int i = 0; i < GearRatio.Length; i++)
{
if (FrontLeftWheel.rpm * GearRatio[i] < MaxEngineRPM)
{
AppropriateGear = i;
break;
}
}
CurrentGear = AppropriateGear;
}
if (EngineRPM <= MinEngineRPM)
{
AppropriateGear = CurrentGear;
for (int j = GearRatio.Length - 1; j >= 0; j--)
{
if (FrontLeftWheel.rpm * GearRatio[j] > MinEngineRPM)
{
AppropriateGear = j;
break;
}
}
CurrentGear = AppropriateGear;
}
}
}
以上代码实现了汽车的基本控制，包括轮子转动、档位切换和声音调节等功能。在使用时，你可以根据实际需求对代码进行调整和优化。