Wheel Collider

The Wheel Collider is a special collider for grounded vehicles. It has built-in collision detection, wheel physics, and a slip-based tire friction model. It can be used for objects other than wheels, but it is specifically designed for vehicles with wheels.

Свойства

Свойство:	Функция:
Mass	Масса колеса.
Radius	Радиус колеса.
Wheel Damping Rate	This is a value of damping applied to a wheel.
Suspension Distance	Максимальное расстояние расширения подвески колеса, измеряется в локальном пространстве. Подвеска всегда расширяется вниз по локальной оси Y.
Force App Point Distance	This parameter defines the point where the wheel forces will applied. This is expected to be in metres from the base of the wheel at rest position along the suspension travel direction. When forceAppPointDistance = 0 the forces will be applied at the wheel base at rest. A better vehicle would have forces applied slightly below the vehicle centre of mass.
Center	Центр колеса в локальном пространстве объекта.
Suspension Spring	The suspension attempts to reach a Target Position by adding spring and damping forces.
Spring	Spring force attempts to reach the Target Position. A larger value makes the suspension reach the Target Position faster.
Damper	Dampens the suspension velocity. A larger value makes the Suspension Spring move slower.
Target Position	The suspension’s rest distance along Suspension Distance. 1 maps to fully extended suspension, and 0 maps to fully compressed suspension. Default value is 0.5, which matches the behavior of a regular car’s suspension.
Forward/Sideways Friction	Свойства трения шины, когда колесо катится вперёд и в сторону. См. ниже секцию Кривые трения колеса.

Детали

The wheel’s collision detection is performed by casting a ray from Center downwards through the local Y-axis. The wheel has a Radius and can extend downwards according to the Suspension Distance. The vehicle is controlled from scripting using different properties: motorTorque, brakeTorque and steerAngle. See the Wheel Collider scripting reference for more information.

Wheel Collider рассчитывает трение отдельно от остального физического движка, используя модель трения, основанную на скольжении шин. Это позволяет реализовать более реалистичное поведение, и при этом, Wheel Collider’ы игнорируют стандартные настройки Physic Material (физического материала).

Настройка Wheel Collider

Не поворачивайте и не вращайте WheelCollider объекты для управления машиной - объекты с WheelCollider всегда должны оставаться в фиксированном положении относительно машины. Однако, вы можете поворачивать и вращать визуальные представления колёс. Лучший способ это сделать - разделить объекты с Wheel Collider’ами и видимыми колёсами:

Note that the gizmo graphic for the WheelCollider’s position is not updated in playmode:

Геометрия для коллизий

Так как машины могут развивать большую скорость, очень важен правильный подход к геометрии гоночного трека, используемой для определения столкновений. Например, меш-коллайдер не должен иметь выпуклостей или вмятин, которые служат для украшения видимой модели (например, столбы ограждения). Обычно меш-коллайдер для гоночного трека создают отдельно от видимого меша, делая его как можно плавнее. В нём также не должно быть тонких объектов - если у вас тонкий забор трека, сделайте его шире в меше-коллайдере (или полностью удалите внешнюю часть, если машина туда никогда не сможет добраться).

Кривые трения колеса

Трение шины может быть описано показанной ниже кривой трения колеса. Существуют отдельные кривые для прямого (вращение) и бокового направления колеса. В обоих направлениях сперва определяется то, как сильно скользит шина (на основании разности скоростей между резиной шины и дорогой). Затем значение скольжения используется для того, чтобы найти силу, применяемую шиной к точке соприкосновения.

The curve takes a measure of tire slip as an input and gives a force as output. The curve is approximated by a two-piece spline. The first section goes from (0 , 0) to (ExtremumSlip , ExtremumValue), at which point the curve’s tangent is zero. The second section goes from (ExtremumSlip , ExtremumValue) to (AsymptoteSlip , AsymptoteValue), where curve’s tangent is again zero:

У настоящих шин есть свойство испытывать большие нагрузки при низком скольжении, так как резина компенсирует скольжение растягиванием. Далее, когда скольжение становится действительно большим, нагрузка снижается, т.к. шина начинает проскальзывать или крутиться. Поэтому кривые трения шин имеют форму аналогичную той, что представлена на изображении выше.

Свойство:	Функция:
Extremum Slip/Value	Точка экстремума кривой.
Asymptote Slip/Value	Точка асимптоты кривой.
Stiffness	Multiplier for the Extremum Value and Asymptote Value (default is 1). Changes the stiffness of the friction. Setting this to zero will completely disable all friction from the wheel. Usually you modify stiffness at runtime to simulate various ground materials from scripting.

Советы

• Возможно стоит снизить длительность шага просчёта физики в Time Manager’е для получения более стабильных результатов просчёта физики автомобиля, особенно если это гоночный автомобиль, способный передвигаться на больших скоростях.
• Чтобы машину было не так просто перевернуть, вы можете программно немного понизить центр массы Rigidbody, и применить силу “давления прижима”, зависящую от скорости автомобиля.