터레인 콜라이더

휠 콜라이더

휠 콜라이더(Wheel Collider) 는 지상 차량용 특수 콜라이더입니다. 충돌 검사, 휠 물리 효과 및 슬립 기반 타이어 마찰 모델이 포함되어 있습니다. 휠이 아닌 오브젝트에도 사용이 가능하지만, 휠이 있는 차량용으로 설계되었습니다.

휠 콜라이더 사용에 대한 내용은 Unity 휠 콜라이더 튜토리얼을 참조하십시오.

프로퍼티

프로퍼티: 기능:
Mass 휠의 질량입니다.
Radius 휠의 반지름입니다.
Wheel Damping Rate 휠에 적용되는 감쇠 값입니다.
Suspension Distance 휠 서스펜션의 최대 확장 거리로, 로컬 공간에서 측정됩니다. 서스펜션은 항상 로컬 Y 축을 통해 아래로 확장합니다.
Force App Point Distance 이 파라미터는 휠의 힘이 적용되는 지점을 정의합니다. 이것은 서스펜션 주행 방향을 따라 정지 포지션에서 휠의 베이스로부터 미터 단위로 예상됩니다. forceAppPointDistance = 0일 때 힘은 나머지 휠 베이스에 적용됩니다. 차량의 질량 중심 약간 아래에 힘이 작용하면 더 좋은 차량이 됩니다.
Center 오브젝트 로컬 공간에서 휠의 중심입니다.
Suspension Spring 서스펜션이 스프링과 댐핑의 힘을 추가하여 Target Position__에 도달하려고 합니다. | |        Spring__ 스프링 힘이 Target Position 에 도달하려고 합니다. 값이 높을수록 서스펜션이 Target Position 에 더 빨리 도달합니다.
        Damper 서스펜션 속도를 줄입니다. 값이 높을수록 Suspension Spring 의 움직임이 더욱 느려집니다.
        Target Position 서스펜션 거리를 따른 서스펜션의 남은 거리입니다. 1은 완전히 확장된 서스펜션을 매핑하고 0은 완전히 압축된 서스펜션을 매핑합니다. 기본값은 0.5로 보통 차량 서스펜션의 동작과 일치합니다.
Forward/Sideways Friction 휠이 앞과 옆으로 구를 때 타이어 마찰 프로퍼티입니다. 아래의 휠 마찰 커브 섹션을 참조하십시오.
Wheel Collider 컴포넌트입니다. ATI Technologies Inc.의 차량 모델입니다.
Wheel Collider 컴포넌트입니다. ATI Technologies Inc.의 차량 모델입니다.

세부 정보

휠의 충돌 검사는 Center 부터 로컬 Y축으로 아래로 광선을 발산하여 실행됩니다. 휠에는 Radius 이 있으며 Suspension Distance 에 따라 아래로 확장할 수 있습니다. 차량은 다른 프로퍼티를 사용한 스크립팅으로 조절되며, motorTorquebrakeTorque, steerAngle 이 있습니다. 자세한 내용은 Wheel Collider scripting reference를 참조하십시오.

휠 콜라이더는 슬립 기반 마찰 모델을 사용하여 나머지 물리 엔진과 별도로 마찰을 따로 계산합니다. 이로 인해 더욱 현실적인 동작이 발생하지만 휠 콜라이더가 표준 물리 머티리얼 설정을 무시합니다.

휠 콜라이더 설정

차량을 제어하는 WheelCollider 오브젝트를 돌리거나 굴릴 수는 없습니다. WheelCollider가 첨부된 오브젝트는 항상 차량 자체에 고정되어야 합니다. 그래픽 휠 리프리젠테이션을 돌리고 굴릴 수는 있습니다. 휠 콜라이더와 보이는 휠에 따로 오브젝트를 설정하는 것이 가장 좋습니다.

휠 콜라이더가 보이는 휠 모델에서 분리되어 있습니다.
휠 콜라이더가 보이는 휠 모델에서 분리되어 있습니다.

WheelCollider 포지션에 대한 기즈모 그래픽은 플레이모드에서 업데이트되지 않습니다.

0.15 서스펜션 거리를 사용한 런타임에서 WheelCollider 기즈모 포지션
0.15 서스펜션 거리를 사용한 런타임에서 WheelCollider 기즈모 포지션

충돌 지오메트리

자동차는 속도가 빠르기 때문에 레이스 트랙 충돌 지오메트리를 올바로 설정하는 것이 아주 중요합니다. 특히 충돌 메시는 보이는 모델(예: 펜스 기둥)을 만들 때 작은 요철이 있어서는 안 됩니다. 일반적으로 레이스 트랙 충돌 메시는 보이는 메시와 따로 만들어져 충돌 메시가 최대한 부드러워집니다. 얇은 오브젝트가 있어서도 안 됩니다. 트랙 경계가 얇은 경우, 충돌 메시를 넓게 만들어야 합니다. 자동차가 갈 수 없는 곳이라면 반대쪽을 완전히 삭제해야 합니다.

보이는 지오메트리(왼쪽)는 충돌 지오메트리(오른쪽)보다 훨씬 복잡합니다.
보이는 지오메트리(왼쪽)는 충돌 지오메트리(오른쪽)보다 훨씬 복잡합니다.

휠 마찰 커브(Friction Curves)

마찰은 아래 보이는 휠 마찰 커브 로 설명할 수 있습니다. 휠의 (구르는) 전방향과 측방향의 커브는 분리되어 있습니다. 두 방향 모두에서 타이어의 고무와 도로 사이의 속도 차이를 바탕으로 타이어가 얼마나 미끄러지는지 먼저 결정합니다. 이 슬립 값을 사용하여 접촉 포인트에 가해지는 타이어 힘을 찾아냅니다.

커브는 타이어 슬립 측정 값을 입력으로 힘을 출력합니다. 커브는 투 피스 스플라인에 가깝습니다. 첫 번째 섹션은 (0 , 0) 부터 (ExtremumSlip , ExtremumValue) 까지로, 커브의 탄젠트가 0이 되는 지점입니다. 두 번째 섹션은 (ExtremumSlip , ExtremumValue) 부터 (AsymptoteSlip , AsymptoteValue) 까지로, 커브의 탄젠트가 또 다시 0이 됩니다.

휠 마찰 커브의 전형적인 형태
휠 마찰 커브의 전형적인 형태

실제 타이어의 프로퍼티는 고무가 스트레칭으로 슬립을 보상하기 때문에 낮은 슬립에서 높은 힘을 낼 수 있습니다. 나중에 슬립이 정말로 높아지면 타이어가 슬라이드 또는 스핀을 시작하여 힘이 줄어듭니다. 따라서 타이어 마찰 커브의 형태는 위 이미지와 비슷합니다.

프로퍼티: 기능:
Extremum Slip/Value 커브의 극한 지점입니다.
Asymptote Slip/Value 커브의 점근선 지점입니다.
Stiffness Extremum ValueAsymptote Value 의 멀티플라이어입니다(디폴트는 1). 마찰의 강도를 변경합니다. 0으로 설정하면 휠의 모든 마찰이 사라집니다. 일반적으로 런타임 시점의 강도를 수정하여 스크립팅에서 다양한 기초 머티리얼을 시뮬레이션합니다.

힌트

  • 특히 속도가 빠른 레이싱카는 시간 관리자에서 물리적인 타임스텝 길이를 줄이면 자동차 물리가 더욱 안정됩니다. 특히 높은 속도를 낼 수 있는 레이싱 카인 경우 더욱 그렇습니다.
  • 차량이 너무 쉽게 뒤집어지는 것을 방지하려면 스크립트에서 리지드바디 질량 중심을 약간 낮추고 차량의 속도에 따라 “압력을 가하는” 힘을 적용할 수 있습니다.
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