三向六自由度

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-07-18 07:44 标签： 3个自由度

Bullet是跨平台的开源物理引擎，而Ammo是Bullet转化为JavaScript语言的产品，可以帮助实现碰撞检测、力学模拟，还提供多种关节实现。

该类使用频率很高，由3个浮点数类型的x、y、z变量组成，可以表示速度、点、力等向量。

创建一个三维分量初始值都为零的三维向量对象

创建三维向量对象，三个坐标值分别为x、y、z

获取向量归一化后的单位向量

该类由位置和方向组合而成，用来表示刚体的变换，如平移、旋转等。

变换的构造函数，q表示变换旋转信息的四元数，v表示变换平移信息的向量

将当前变换对象设置为初始状态，即将旋转变换矩阵归一化，平移向量3个维度的分量归零

设置平移变换的向量，origin为平移变换的3x3矩阵

设置当前变换对象的旋转变换数据，rotation表示存储旋转数据的四元数对象

换取表示旋转信息的四元数

换取表示变换信息的3x3矩阵

设置变换的矩阵，m为旋转平移缩放向量合成的4x4变换矩阵首地址

btQuaternion类表示的四元数，用于对三维向量进行变换。

该类用于存储刚体的一些属性信息，包括线速度、角速度、摩擦系数等，其中封装了多种方法，用于设置和获取相关属性信息。

获取重心的变换，返回值为获取的四元数

设置刚体变换，参数xform表示需要变换的对象

设置现行阻尼系数和角阻尼系数

获取线速度，返回值为获取的线速度向量

获取加速度，返回值为获取的角速度向量

获取角度因子，angularFactort为要设置的角度因子

获取刚体的形状，返回值为获取的形状指针

应用中心力，force为提供的力向量

应用扭矩，torque为要应用的刚体扭矩

应用力，force为要应用的力，rel_pos为施加力的位置

应用中心冲量，impulse为要应用的冲量

应用扭矩冲量，torque为要应用的冲量

应用冲量，impulse为要应用的冲量，rel_pos为要施加冲量的位置坐标

物理世界类构造器，dispatcher为碰撞检测算法分配器引用，conf为碰撞检测配置信息

进行世界物理模拟，timeStep为时间步进

在物理世界中添加约束，constraint为约束引用

在物理世界删除约束，constraint为约束引用

设置物理世界的重力，gravity为重力向量

在物理世界添加刚体，body为要添加的刚体

获取物理世界的约束总数

获取物理世界中的指定约束，index为约束索引

获取物理世界中碰撞物体的数量

获取物理世界中碰撞物体的数组

进行接触检测，colObj为指向碰撞物体类的引用，resultCallback为接触回调类的对象

实际开发中常使用该类来创建物理世界对象，创建时要使用构造器，需要给出碰撞检测算法分配器、碰撞检测粗测算法接口和碰撞检测配置接口。

离散物理世界类构造器，dispatcher为碰撞检测算法分配器引用，pairCache为碰撞粗测算法接口，constraintSolver为约束解决器引用，conf为碰撞检测配置信息

获取当前物理世界的引用

可支持模拟软体，继承了btDiscreteDynamicsWorld类。所谓软体，不具有固定形状，可像软布一样改变本身形状的物体。

离散物理世界类构造器，dispatcher为碰撞检测算法分配器引用，pairCache为碰撞粗测算法接口，constraintSolver为约束解决器引用，conf为碰撞检测配置信息

向物理世界添加物体，body为指向软体的引用

从物理世界删除指定软体

该类封装了一些判断碰撞形状类型的方法，所有碰撞形状都直接或间接继承自此类。方法有：

计算惯性，mass为质量，inertia为惯性

该类可用于盒子、箱子等规则物体。

构造器，boxHalfExtents表示立方体盒子的半区域

该类表示静态的平面，如地面、屋顶等，创建时需要给出法向量。

静态平面构造器，参数planeNormal为平面法向量，planeConstant为平面上任意一点

球体碰撞形状构造器，radius为球半径

该类表示一个圆柱形状，如杆、金币、石柱等都可以采用此类，但碰撞计算量较大，不如胶囊。

圆柱对象构造器，halfExtents为圆柱的半区域，三维分量，第1和3维表示圆柱的长短半径，第2维是长度

该类表示一个胶囊形状，碰撞计算量比圆柱小，旗杆、铅笔等一般使用该类。

胶囊碰撞形状对象构造器，参数radius为两端球面的半径，height为中间圆柱的长度

获取中间圆柱部分长度值的一半

圆锥碰撞形状对象构造器，参数radius为圆锥的半径，height为圆锥的高度

该类表示一个复合形状，可以通过创建多个单一形状组合成一个复合形状对象。

向组合形状中添加子形状，localTransform为子形状的变换，shape为添加的子形状

从组合形状中删除指定的子形状， childShapeindex为子形状索引

获取当前组合形状中子形状的数量

获取组合形状中指定索引编号的子形状，index为子形状索引

交通工具类是模拟现实世界中的交通工具，有刚体车身、四个轮子，支持前轮驱动和后轮驱动，支持车轮转向等，提供了添加和更新车轮的方法，设置车轮刹车的方法。

更新交通工具，collisionWorld为物理世界的引用，step为步长

获取交通工具的变换对象

更新交通工具，step为更新的步长

获取操纵车轮的系数，wheelindex表示车轮索引值

设置操纵车轮系数的值，steering为要设置的值

车轮上应用力，force为力的大小，wheelindex表示车轮索引值

更新车轮的变换对象，wheelindex表示车轮索引值

获取交通工具上的车轮总数

获取交通工具上的车轮，index为车轮索引

设置刹车系数，brake为要设置的刹车系数

更新悬挂系统，deltaTime为更新步长

更新摩擦，timeStep为更新步长

获取交通工具的前进向量

获取交通工具的当前速度

软体是不同于固定形状的刚体，如绳索，可以实现拉伸、弯曲等不同姿态，如软布可以呈现上下波动。创建软体时必须使用软体帮助类，该类提供了创建软体的方法：

创建绳索软体的方法，worldInfo为软体世界信息，from为绳索起点位置，to为绳索终点位置，res为恢复系数，fixeds为坚硬系数

创建球软体的方法，worldInfo为软体世界信息，center为中心点坐标，radius为半径，res为恢复系数

创建三角形网络软体的方法，worldInfo为软体世界信息，vertices为顶点数组坐标，triangles为顶点索引数组，ntriangles为三角形总数

关节是两个物体之间的约束，关节的父类为btTypedConstraint类，其他关节都继承自该类，其封装了具体关节的共用方法。

获取毁坏关节的最大冲量

设置毁坏关节的最大冲量， threshold为要设置的冲量值

关节主要有铰链关节、滑动关节、六自由度关节、点对点关节等。

铰链是仅有一个旋转自由度的关节，通过铰链的约束限制，相关刚体仅能绕铰链轴旋转。

铰链构造器，参数rbA和rbB为要添加约束的两个刚体，pivotInA和pivotInB分别为对应的中心点，axisInA和axisInB为两个刚体的轴向量，useReferenceFrameA为两个刚体之间的约束关系，正常对应还是交叉对应，默认false

铰链构造器，参数rbA为要添加约束的两个刚体，pivotInA为对应的中心点，axisInA为两个刚体的轴向量，useReferenceFrameA为两个刚体之间的约束关系

铰链构造器，rbAFrame为第1个刚体的变换对象，rbBFrameaxisInB为第2个刚体的变换对象，useReferenceFrameA为两个刚体之间的约束关系，正常对应还是交叉对应

获取铰链当前的旋转角度值

设置铰链的转动范围，low为下限值，high为上限值

马达用于模拟提供动力的部件。

滑动关节是一种仅有平移和旋转自由度的关节，如螺丝和螺母。

滑动关节构造器，rbA为刚体，frameInA为从约束位置到刚体质心位置的变换，useLinearReferenceFrameA表示刚体与约束之间的对应关系

设置滑动关节滑动距离上限

设置滑动关节滑动距离下限

设置滑动关节转动角度上限

设置滑动关节转动角度下限

设置关节的滑动阻尼系数

设置关节的转动阻尼系数

获取关节的滑动阻尼系数

获取关节的转动阻尼系数

设置是否启动滑动对应的马达

设置驱动滑动马达的最大力

设置驱动滑动马达的速度

设置是否启动转动对应的马达

设置驱动转动马达的最大力

设置驱动转动马达的速度

为了模拟现实世界中齿轮之间的转动效果。

齿轮关节构造器，rbA和rbB为两个刚体，axisA和axisB分别为两个刚体的轴向量，ratio为转动比例

设置关联第1个刚体的轴向量

设置关联第2个刚体的轴向量

获取关联第1个刚体的轴向量

获取关联第1个刚体的轴向量

获取齿轮关节的转动比例

点对点关节模拟了两个物体上某两个点呈现连接效果。

点对点约束构造器，rbA和rbB为两个刚体，pivotInA和pivotInB为关节分别在两个刚体坐标系中的位置

点对点约束构造器，pivotInA为关节在此刚体坐标系中的位置

设置关节在第1个刚体坐标系中的位置

设置关节在第2个刚体坐标系中的位置

获取关节在第1个刚体坐标系中的位置

获取关节在第2个刚体坐标系中的位置

六自由度关节有6个不同的自由度，包括3个平移自由度和3个转动自由度，可以模拟动物关节及机械结构，如肘关节、颈关节、机械手臂等。通过锁死或限制此关节的某个或某几个自由度，可以模拟其他类型的关节。

6自由度关节构造器，rbA为刚体，frameInA为从约束位置到刚体质心位置的变换，useLinearReferenceFrameA表示两个刚体与两个约束之间的对应关系

设置关节3个滑动自由度距离的上限

设置关节3个滑动自由度距离的下限

设置关节3个转动自由度距离的上限

设置关节3个转动自由度距离的下限

获取指定轴的旋转角度，基于欧拉角的计算方法

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