Question

MassFX 中的约束辅助对象允许两个刚体结合使用，就像使用“转枢”约束的门和门框。或者，您可以使用约束来将单个刚体链接到空间中的点。对于约束的概述，请参见约束物理对象。

• “创建”面板 “辅助对象” “MassFX”（位于下拉列表中） “对象类型”卷展栏 “UConstraint”按钮 在视口中创建约束辅助对象。 “修改”面板 “常规”卷展栏 “应用刚体”。
• 选择一个或两个对象。 “MassFX”工具栏 单击活动约束或从弹出按钮选择其他约束。
• 标准菜单：选择一个或两个对象。 “动画”菜单 “模拟 - MassFX” 从子菜单中选择约束。
• 增强型菜单：选择一个或两个对象。 “模拟”菜单 “约束 - MassFX” 从子菜单中选择约束。

约束辅助对象界面包括“修改”面板上的数个卷展栏和一些修改器堆栈的子对象层级。这些控件一次只可用于一个约束，如果选定了多个约束，将不显示卷展栏。但是可以在“MassFX 工具”对话框的“多对象编辑器”面板上编辑多个选定的约束。“多对象编辑器”面板中的大多数控件与“修改”面板中的控件相同。

步骤

要使用 MassFX 约束，请执行以下操作：

应用 MassFX 约束最方便的方法是从 MassFX 工具栏应用：

1. 创建要约束的对象。使用“层次”面板 轴控件来定位要在其上附加约束的轴。

   例如，如果一个对象是门，则将其轴沿垂直边（现实世界中附加转枢的位置）放置。

2. 根据是否要将刚体约束到空间中的点或约束到另一个刚体，请分别选择一个或两个对象。

   如果选择两个对象，请先选择父对象，然后再选择子对象。子对象是主要受约束的对象；例如，对于转枢门，门是子对象，门框是父对象。

   提示约束对“刚体”修改器而不是对象本身起作用，但不需要首先应用修改器。如果修改器不存在，系统会在您应用约束时提示您添加。如果确认提示，MassFX 将自动添加修改器。
3. 在“MassFX”工具栏上，单击活动约束预设或从“约束”弹出按钮中选择其他约束。

   如果提示您应用“MassFX 刚体”修改器，单击“是”以继续。

   注意:在所有情况下，添加相同的辅助对象：UConstraint。根据要应用的约束操作的类型，不同的预设只不过应用不同的设置。应用辅助对象后，可以根据需要调整这些设置以创建任何类型的约束。
4. 在视口中沿着水平方向来回移动鼠标，以调整约束的显示大小，然后单击以设定大小。

   命令面板切换为“修改”面板并显示“UConstraint”设置。

5. 根据需要调整设置，并定位应在模拟中启动的对象和约束。 提示使用“多对象编辑器”面板可以同时调整多个约束。

界面

可以移动和旋转约束以指定允许运动的范围。例如，旋转转枢约束可指示旋转转枢子对象的范围。

修改器堆栈 - 子对象层级

通过 MassFX 约束的修改器堆栈，可以访问影响模拟的设置。当子对象层级处于活动状态时，可以通过变换相应的 Gizmo 更改约束行为。

子附加点

约束连接到子刚体的位置，描述为线框立方体。

访问该子对象层级时，MassFX 会自动选择子附加点 Gizmo，并激活“移动”工具。

子附加点子对象处于活动状态的通用约束。红色箭头（用于说明目的）指示附加点。

子初始扭曲

约束限制内角运动的默认中心，描述为线框箭头。

访问该子对象层级时，MassFX 会自动选择子初始扭曲 Gizmo，并激活“旋转”工具。

子初始扭曲子对象（白色箭头）处于活动状态的通用约束。红色箭头（用于说明目的）指示初始扭曲子对象。

“常规”卷展栏

“连接”组

使用这些控件可以将刚体指定给约束。可以将父对象和子对象都指定给约束，也可仅指定子对象。父对象可以是任何刚体类型；子对象必须为动力学类型。

如果指定父对象和子对象，则父对象（如果为动力学）的运动将受模拟影响，子对象的运动将受父对象运动、约束和模拟的影响。如果仅指定子对象，则子对象将受约束和模拟的影响。

您也可以使用这些控件从约束中删除对象，更改受约束对象和约束之间的附加点，以及反转父/子关系。

父对象

设置刚体以作为约束的父对象使用。单击使用关联对象的名称标记的按钮，然后在视口中选择要作为新父对象使用的刚体。约束即链接到父对象，并随其一起旋转和移动。父对象可以是动力学对象或运动学对象，但不可以是静态对象。

要删除父对象，请单击“X”按钮。当父对象被取消设置（未链接到任何刚体），并由“无”标签指示时，约束会锚定到全局空间（即其当前的位置）。在选定单个刚体的情况下创建约束会将相应刚体设置为子对象，但无父对象，并相对于全局空间约束刚体。

移动到父对象的轴

将约束位置设置在父对象的轴上。此选项对于子对象应围绕父对象轴旋转的相应约束非常有用，如破碎球约束到起重机的顶部。

切换父/子对象

反转父/子关系，之前的父对象变成子对象，反之亦然。

子对象

设置刚体以作为约束的子对象使用。单击使用关联对象的名称标记的按钮，然后在视口中选择要作为新子对象使用的刚体。子对象仅可以是动力学刚体，而不能是运动学刚体或静态刚体。

您可以使用“X”按钮以删除子对象，但这将导致无效的约束。

移动到子对象的轴

调整约束的位置，以将其定位在子对象的轴上。例如，此选项对于两个骨骼之间的约束非常有用。

“行为”组

约束行为

选择约束使用受约束实体的加速度还是力来确定行为。

• 使用加速度执行弹簧和阻尼行为时需要考虑加速度。使用此选项，受约束刚体的质量不会成为影响行为的因素。

  “使用加速度”选项有助于提高关节的总体稳固性，但关节之间的质量平衡可能会出错。

• 使用力 此模式处于活动状态时，弹簧和阻尼行为的所有等式都包括质量，导致产生力而非加速度。结果可能更难控制，但可以生成物理上更精确的行为。 注意:（适用于高级用户）使用此模式时，请记住弹簧和阻尼常量将质量和重心框架视为与约束相对。“使用力”模式不执行任何自动转化计算以保持相同行为，因为此功能与“使用加速度”模式不同，目的不是维持相同行为。要匹配“使用加速度”模式的行为，请在使用“软限制”（请参见下文）选项时手动增加这些值。由于 MassFX 内的基本解算器计算不同，因此无法实现该模式的精确匹配转化。作为一个有用的起点，请将父对象和子对象的质量相乘。

约束限制

选择子实体达到限制时，约束如何根据在“平移限制”及“摆动和扭曲限制”卷展栏（请参见下文）中的设置的定义采取行为：

• 硬限制当子刚体遇到运动范围的边界时，将根据定义的“反弹”值反弹回来。

  当“硬限制”处于活动状态时，只有“限制”和“反弹”控件可用。弹簧和阻尼设置仅适用于软限制。

• 软限制

  此限制类型之所以称为“软限制”，是因为子对象可以超越该限制。当子刚体遇到运动范围的边界（限制）时，将激活弹簧和阻尼行为来减慢子对象并/或应用力以使其返回限制范围内。

  注意:如果力足够大（或弹簧值太低），则可能永久保持在限制范围之外，因为限制只是弹簧和阻尼行为激活的范围。

  当“软限制”处于活动状态时，只有“限制”、“弹簧”和“阻尼”控件可用。反弹设置仅适用于硬限制。

图标大小

要在视口中绘制约束辅助对象的大小。此属性不会影响模拟；它只是使您的约束足够大以便不会隐藏在所约束的对象内，但不能太大。

“平移限制”卷展栏

使用这些设置可以指定受约束子对象的线性运动的允许范围。

注意:仅当将至少一个轴设置为“受限”时，数值设置才可用。

X/Y/Z

为每个轴选择沿轴约束运动的方式：

• 锁定防止刚体沿此局部轴移动。
• 受限允许对象按“限制半径”大小将沿此局部轴移动（远离父对象和子对象之间的初始偏移）。如果多个轴设置为“受限”，运动是径向受限：在圆或球体内，不是正方形或长方体。“限制半径”的距离针对每个“受限”轴在视口中直观地表示。
• 自由刚体沿着各自轴的运动是不受限制的。

限制半径

父对象和子对象可以从其初始偏移移离的沿受限轴的距离。

反弹

对于任何受限轴，碰撞时对象偏离限制而反弹的数量。值 0.0 表示没有反弹，而值 1.0 表示完全反弹。仅当将“约束限制”设置为“硬限制”时才可用。

Spring

对于任何受限轴，是指在超限情况下将对象拉回限制点的“弹簧”强度。较小的值表示低弹簧力，而较大的值会随着力增加将对象拉回到限制。0.0 值是用于指示强制限制的特殊值，试图避免对象超出平移限制。仅当将“约束限制”设置为“软限制”时才可用。

阻尼

对于任何受限轴，在平移超出限制时它们所受的移动阻力数量。仅当将“约束限制”设置为“软限制”时才可用。

“摆动和扭曲限制”卷展栏

使用这些设置可以指定受约束子对象的角运动的允许范围。

注意:仅当选中“受限”选项时，数值设置才可用。

“摆动 Y”和“摆动 Z”组

“摆动 Y”和“摆动 Z”分别表示围绕约束的局部 Y 轴和 Z 轴的旋转。为每个轴选择下列选项之一：

• 锁定防止父对象和子对象围绕约束的各自轴旋转。
• 受限允许父对象和子对象围绕轴的中心旋转固定数量的度数（由“角度限制”设置所指定）。

  要偏移中心点，请旋转约束。视口中约束辅助对象的可视化将会显示这些限制。

• 自由允许父对象和子对象围绕约束的局部轴无限制旋转。

角度限制

当“摆动”设置为“受限”时，离开中心允许旋转的度数。这应用到两侧，因此总的运动范围是该值的两倍。例如，如果将“角度限制”设置为 45 度，则允许旋转的总数等于 90 度。

反弹

当“摆动”设置为“受限”时，碰撞时对象偏离限制而反弹的数量。值 0.0 表示没有反弹，而值 1.0 表示完全反弹。仅当将“约束限制”设置为“硬限制”时才可用。

Spring

当“摆动”设置为“受限”时，将对象拉回到限制（如果超出限制）的弹簧强度。较小的值表示低弹簧力，而较大的值会随着力增加将对象拉回到限制。0.0 值是用于指示硬限制的特殊值，尝试避免对象超出摆动限制。仅当将“约束限制”设置为“软限制”时才可用。

阻尼

当“摆动”设置为“受限”且超出限制时，对象在限制以外所受的旋转阻力数量。仅当将“约束限制”设置为“软限制”时才可用。

“扭曲”组

扭曲是指围绕约束的局部 X 轴旋转。

• 锁定防止父对象和子对象围绕约束的局部 X 轴旋转。
• 受限允许父对象和子对象围绕局部 X 轴在固定角度范围内旋转。
• 自由允许父对象和子对象围绕约束的局部 X 轴无限制旋转。

限制

当“扭曲”设置为“受限”时，“左”和“右”值是每侧限制的绝对度数。（视口中这些限制的可视化可帮助您按需要调整它们。）

反弹

当“扭曲”设置为“受限”时，碰撞时对象偏离限制而反弹的数量。每个限制可以指定唯一的值。值 0.0 表示没有反弹，而值 1.0 表示完全反弹。仅当将“约束限制”设置为“硬限制”时才可用。

Spring

当“扭曲”设置为“受限”时，将对象拉回到限制（如果超出限制）的弹簧强度。每个限制可以指定唯一的值。较小的值表示低弹簧力，而较大的值会随着力增加将对象拉回到限制。0.0 值是用于指示硬限制的特殊值，尝试避免对象超出摆动限制。仅当将“约束限制”设置为“软限制”时才可用。

阻尼

当“扭曲”设置为“受限”且超出限制时对象所受的旋转阻力数量。每个限制可以指定唯一的值。仅当将“约束限制”设置为“软限制”时才可用。

“弹簧”卷展栏

约束限制（请参见上文）的“反弹”和“弹簧”设置控制着约束越过限制边的行为，而同时始终会应用“弹簧”卷展栏上的设置。这些设置与在现实世界中称为“弹簧”的设置更为相似。

“弹到基准位置”组

弹性

始终将父对象和子对象的平移拉回到其初始偏移位置的力量。较小值代表弹簧力低，而较大值会通过不断增加的力将对象推回到初始偏移。值 0.0 表示没有弹簧力。

阻尼

弹性不为零时用于限制弹簧力的阻力。这不会导致对象本身因阻力而移动，而只会减轻弹簧的效果。

“弹到基准摆动”组

类似于“弹到基准位置”，但将对象拉回到其围绕局部 Y 轴和 Z 轴的初始旋转偏移，而不是它们的位置偏移。

“弹到基准扭曲”组

类似于“弹到基准摆动”，但将对象拉回到其围绕局部 X 轴的初始旋转偏移。

“高级”卷展栏

父/子刚体碰撞

如果禁用此选项（默认），由某个约束所连接的父刚体和子刚体将无法相互碰撞。举例来说，这样会使大腿和小腿的刚体在膝部重叠而不会出现问题。如果启用此选项，可以使两个刚体彼此响应，并对其他刚体做出反应。

“可断开约束”组

可断开

如果启用此选项，在模拟阶段可能会破坏此约束。如果在父对象和子对象之间应用超出“最大力”的线性力或超出“最大扭矩”的扭曲力（请参见下文），则约束“破坏”；也就是说，将禁用且不再应用此约束。

最大力

“可断开”处于启用状态时，如果线性力的大小超过该值，将断开约束。要使约束更难破坏，请增加该值。 注意:在“多对象编辑器”面板中，此设置标记为“断开力”。

最大扭矩

“可断开”处于启用状态时，如果扭曲力的数量超过该值，将断开约束。要使约束更难破坏，请增加该值。 注意:在“多对象编辑器”面板中，此设置标记为“断开扭矩”。

“投影”组

投影类型

父对象和子对象违反约束的限制时，投影通过将它们强制到限制来解决此问题。

关节投影是针对“钝器”的内容。它只是移动一个角色，不考虑可能干预的碰撞。这可能导致碰撞几何体的穿透，因此建议您避免使用关节投影，除非有涉及关节冲突的实际问题，然后明智地使用它。

选择投影方法并设置相应的值：

• 无投影不执行投影。
• 线性仅投影线性距离。设置“距离”值。

  使用此选项可以比使用“线性和角度”更快地进行模拟。

• 线性和角度同时执行线性投影和角度投影。设置“距离”和“角度”值。

  “线性和角度”选项模拟速度较慢，但更精确。

距离

为了投影生效要超过的约束冲突的最小距离。低于此距离的错误不会使用投影。将该值设置过小会导致将不必要的振动带入模拟中。

角度

必须超过约束冲突的最小角度（以度为单位），投影才能生效。低于该角度的错误将不会使用投影。

“相对节点”卷展栏

仅当约束成为碎布玩偶对象的一部分时，此卷展栏才可用。

选择碎布玩偶

选择约束所属的碎布玩偶。