子弹物理 - 在身体的局部空间中应用扭矩脉冲

Question

我目前正在评估我正在使用 C++ 和 Bullet 物理库 ="http://www.ogre3d.org/" rel="noreferrer">Ogre3D。我已经通过从 btMotionState 派生并插入我的 SceneNodes 很好地集成了 Ogre3D 和 Bullet，但现在我在计算应该传递给 btRigidBody::applyCentralImpulse 和 btRigidBody::applyTorqueImpulse 方法以实现哪些值时遇到了很多麻烦我正在寻找的结果。

当我按下键盘上的向左或向右键时，我希望飞船在局部 Z 轴上滚动。当我按向上或向下键时，我希望它在局部 X 轴上倾斜。当我按 A 或 Z 时，我希望它沿局部 Z 轴方向加速/减速。我可以在 Ogre 中使用一些四元数数学并直接在 SceneNode 上应用平移/旋转来完美实现这一点，但我真的想使用力/扭矩方法在 Bullet 引擎中应用这些值，这样它将继续移动/俯仰/滚动即使用户停止按键，摩擦力也会作用在物体上，根据需要减慢速度。

那么，我如何计算提供给这两种脉冲方法的必要值，以确保脉冲根据身体当前的方向而不是使用世界轴起作用？

谢谢， 马克

更新：

我能够计算出向前和向后运动所需的脉冲，但我仍在努力解决如何重新定向偏航/俯仰/滚动值以便将它们与扭矩脉冲方法一起使用。这是我进行向前/向后运动的方法：

if (mKeyboard->isKeyDown(OIS::KC_A))
    mBody->applyCentralImpulse(mBody->getWorldTransform().getBasis().getColumn(2) * 20 * time);
if (mKeyboard->isKeyDown(OIS::KC_Z))
    mBody->applyCentralImpulse(mBody->getWorldTransform().getBasis().getColumn(2) * -20 * time);

Answer 1

因此，查看 btRigidBody.h，

我注意到以下代码：

     void applyTorqueImpulse(const btVector3& torque)
     {
                     m_angularVelocity += m_invInertiaTensorWorld * torque * m_angularFactor;
     }

现在，据我了解，您希望扭矩等于某个常数乘以与飞船相关的 x（或 z）轴的旋转矢量。

正如我们所知，广义旋转矩阵可以确定如下：

1. 旋转以对齐轴 预制件
2. 围绕规范轴旋转
3. 步骤 1 的倒数

这意味着，如果您可以识别轴对齐扭矩（我不知道这一点） ）你可以用你的：

mBody->getWorldTransform()*axisAlignedXTorque

根据 http://www.bulletphysicals.com /Bullet/BulletFull/classbtTransform.html
这里的 * 运算符被重写以对扭矩矢量执行世界变换。

Answer 2

body->getInvInertiaTensorWorld().inverse()*(body->getWorldTransform().getBasis()*torque)

经过很长一段时间的挫折后，我终于使用上述作为 applyTorqueImpulse （或 applyTorque）的输入得到了身体局部扭矩。我并不假装理解它为何在此时起作用，但它确实如此。

来自 Bullet：

    void applyTorqueImpulse(const btVector3& torque)
{
        m_angularVelocity += m_invInertiaTensorWorld * torque * m_angularFactor;
}

也许这就是 tzenes 提到的关于产生轴对齐扭矩的内容。但令我感到困惑的是，我找不到其他人这样做的例子。肯定有人想要在身体的局部空间施加扭矩吗？但我在网上发现的任何东西都不起作用，尽管看起来应该如此。

如果你只应用变换*扭矩，它一开始看起来会起作用，直到你开始远离你的世界的原点。因此，如果距离原点越远，旋转就越困难，或者根据身体所在的位置，物体开始反向旋转，这可能是您的问题。

编辑：
哦，这就是我的翻译方法：

btVector3 m = body->getWorldTransform().getBasis()*btVector3(平移、移动、上升);