Question

如名称所示，MassFX 约束（或“关节”）限制刚体在模拟中的移动。现实世界中的一些约束示例包括转枢、钉子、索道和轴。

所有约束预设创建具有相同设置的同一类型的辅助对象。不同的约束类型（例如“转枢”与“球和套管”）只需为生成的约束设置一些有用的默认值。

约束辅助对象可以将两个刚体链接在一起，也可以将单个刚体定位到全局空间中的某个固定位置。约束组成了一个层次关系：子对象必须是动力学刚体，而父对象可以是动力学刚体、运动学刚体或为空（定位到全局空间）。

默认情况下，约束“不可断开”：无论对它应用了多强的作用力或使它违反其限制的程度多严重，它将保持效果并尝试将其刚体移回所需的范围。但是，可以将约束设置为可使用独立作用力和扭矩限制来将其断开，超过该限制时约束将会禁用且不再应用于模拟。

父对象和子对象

大多数约束连接两个刚体。约束作为父刚体（随约束一起移动和旋转）的子对象链接，并作为子刚体（约束将父刚体运动传输到的对象）的父对象链接。例如，在模拟中，可以通过转枢约束连接汽车及其门的模型，其中汽车作为父对象，门作为子对象。打开和关闭门的距离限制不会在汽车旋转时发生更改，但是与汽车的方向相关。

两个动力学刚体间的约束行为类似于现实世界：应用于一个刚体的力可以以任一方向传递到其他刚体。大多数情况下，开车会沿着车拉动车门。但是，如果一些强壮（可能是喝醉了酒）的好兄弟没了汽油，通过打开的门推他们的汽车，如果门未打断，车身也会移动。如果父对象是动态的，可能会像子对象一样将其移动。

创建约束

要在两个对象之间创建约束，请在场景中选择父对象，然后选择子对象，再从 MassFX 工具栏上的“约束”弹出按钮中选择一个预设。约束将自动放置在父对象的轴点上。然后，在视口中移动鼠标时，系统将跟踪鼠标光标以设置约束的显示大小。将鼠标移动到距离父对象越近，约束变得越小。要确定约束显示大小并完成创建约束，请单击鼠标。

提示如果一个或两个对象不是刚体，MassFX 会在放置约束之前询问您是否要自动应用刚体修改器。

可以稍后将显示大小更改为约束的特性。它仅会影响约束在视图中绘制的大小，并不会影响约束的模拟效果。

放置约束会影响从应用约束的父对象进行偏移。如果两个刚体相邻（如门连接到门框），通常将约束放置在子对象的轴上。但是，如果两个刚体是独立的（如悬挂在弯钩上的球），约束的完美位置经常位于父对象的轴上。MassFX 约束辅助对象的“高级”卷展栏含有按钮，可以用来为您将约束自动自动移动到这些位置之一。

创建世界约束

还可以相对于场景位置约束刚体。可以通过以下方法完成此操作：在“MassFX 约束”辅助对象的“常规”卷展栏上，单击“父对象”按钮旁边的“X”按钮，来将现有约束的父对象设置为空或“未定义”。或者，只需将约束指定给选定的单个刚体；该操作会自动将该刚体设置为子对象并定位空间中的约束。

弹簧和弹性约束

MassFX 约束辅助对象支持三种类型的弹性：

• 反弹：受限约束达到限制边缘时，可以选择从限制反弹。例如，如果突然关上房子中的门，通常闭锁会发出咔哒声，不会反弹回来。若要模拟此操作，可以将约束的“反弹”值设置为 0.0。但是，如果删除闭锁，突然关上门会导致从门框反弹回来，并且处于打开状态。为此，您应该使用非零“反弹”值。
• 弹簧：受限约束达到限制边缘时，可以选择超出限制，并应用力使其返回限制。例如，如果您已连接橡皮绳和桥，然后跳离该桥，您会自由下落，直至橡皮绳的长度到其长度限制，这是达到约束平移方面的限制半径值的结果。此时橡皮绳将开始拉伸，之后它会应用力以恢复到其未拉伸长度。后一个力会使您加速并投掷得比必要时更高（绳子开始增速），但是重新回到限制内后将不再应用力。
  • 阻尼属性会随着“弹簧”值来描述对象超过限制时所受的移动阻力。
• 弹性：位于辅助对象的“弹簧”卷展栏上，“弹性”值表示您对弹簧的通常认识。“弹到基准位置”将父对象和子对象推回到它们在第一帧上的相对平移偏移，但“弹到基准摆动”和“弹到基准扭曲”会影响其旋转。“弹性”值越大，应用的力越大。

改进预览性能

约束在视口中具有自定义可视化，用来显示平移、旋转和扭曲的锁定/限制/自由状态以及这些限制的表示。此可视化有助于了解约束的旋转和限制。但是，绘制这些可视化会影响视口性能。

如果您在预览具有多个约束的模拟，可能希望禁用辅助对象的显示以改进视口更新的速度。可以通过启用“按类别隐藏”“辅助对象”，在“显示”面板上执行此操作。