Orillusion物理总览
物理系统是对真实世界的模拟，使场景中的模型对象可以像真实环境中的物体一样，拥有质量并正确响应重力及各种碰撞。引擎以插件的形式提供了物理引擎支持（基于ammo.js），并封装了常用的组件，可以帮助用户在项目中模拟物理系统。
跟引擎安装方法一致，我们可以通过 NPM 和 CDN 链接两种方式来引入物理插件:
bash
npm install @orillusion/core --save
npm install @orillusion/physics --save
引入模块
ts
import { Engine3D } from "@orillusion/core"
import { Physics } from "@orillusion/physics"
或全局加载 <script>，在全局 Orillusion 变量中获取 Physics 模块：
html
<script src="https://cdn.orillusion.com/orillusion.umd.js"></script>
<script src="https://cdn.orillusion.com/physics.umd.js"></script>
ts
const { Engine3D, Physics } = Orillusion
目前 Physics 支持的参数及方法如下表所示：
| API | 描述 |
|---|---|
| init(): void | 初始化物理引擎 |
| update(): void | 更新物理系统，需要在 loop 主体中调用 |
| gravity: Vecter3 | 重力参数 |
| isStop: boolean | 控制物理世界是否暂停运行 |
| world: Ammo.btDiscreteDynamicsWorld | ammo.js 原生物理世界 |
物理环境的运行
我们可以初始化Physics来开启物理系统，并通过在主循环中调用 Physics.update() 实现物理世界的运行：
ts
import { Engine3D } from '@orillusion/core'
import { Physics } from '@orillusion/physics'
await Physics.init();
await Engine3D.init({
renderLoop: () => this.loop(),
});
loop() {
if (Physics.isInited) {
Physics.update();
}
}
通过以上方法开启并运行物理系统后，引擎会在每一帧渲染时，根据设定的参数计算并更新物体模型对物理世界的实际响应。
在一些项目中通常会有暂停物理世界模拟的需求，因此我们提供了一个参数可以暂停&恢复物理世界的运行：
ts
Physics.isStop = !Physics.isStop;
重力环境模拟
目前引擎中默认的重力参数为 Vector3(0, -9.8, 0)，模拟的是地球的重力。如果需要自定义重力参数的话，只需更改 Physics.gravity 属性即可，不过切记需要在初始化之前更改，否则无法生效。
例如，如果需要模拟太空中的无重力环境，则在初始化前更改 gravity 参数为：
ts
Physics.gravity = new Vector3(0,0,0);
await Physics.init();
即可。请注意，需要在物理系统初始化前更改才能生效。
扩展
此外，用户可以通过以下代码来获取 ammo.js原生的物理世界，通过 ammo.js 自身提供的api 实现更多自定化需求：
bash
let world: Ammo.btDiscreteDynamicsWorld = Physics.world;
物体落地的简单示例
这里我们通过模拟一个正方体掉落在地上的过程，看一下物理系统具体可以提供哪下效果。
ts
import { BoxColliderShape, BoxGeometry, Camera3D, Collider, Color, DirectLight, Engine3D, ForwardRenderJob, LitMaterial, HoverCameraController, MeshRenderer, Object3D, PlaneGeometry, Scene3D, Vector2, Vector3 } from "@orillusion/core";
import { Physics, Rigidbody } from "@orillusion/physics";
export class Sample_box {
constructor() {}
addPlane (scene: Scene3D, size: Vector2, pos: Vector3, rot: Vector3) {
// 新建对象
const obj = new Object3D();
// 为对象添 MeshRenderer
let mr = obj.addComponent(MeshRenderer);
// 设置几何体
mr.geometry = new PlaneGeometry(size.x, size.y);
// 设置材质
mr.material = new LitMaterial();
mr.material.baseColor = new Color(0.04, 0.42, 0.45, 1);
// 设置缩放
obj.localPosition = pos;
obj.localRotation = rot;
// 添加刚体碰撞体
let rigidbody = obj.addComponent(Rigidbody);
rigidbody.mass = 0;
let collider = obj.addComponent(Collider);
collider.shape = new BoxColliderShape();
collider.shape.size = new Vector3(size.x, 0.1, size.y);
scene.addChild(obj);
}
loop() {
if (Physics.isInited) {
Physics.update();
}
}
async run() {
await Physics.init();
// 初始化引擎环境;
await Engine3D.init({
renderLoop: () => this.loop()
});
let scene3D = new Scene3D();
// 新建摄像机实例
let cameraObj = new Object3D();
let mainCamera = cameraObj.addComponent(Camera3D);
// 调整摄像机视角
mainCamera.perspective(60, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 5000.0);
let controller = mainCamera.object3D.addComponent(HoverCameraController);
controller.setCamera(45, -15, 200, new Vector3(0, 50, 0));
// 添加相机节点
scene3D.addChild(cameraObj);
// 新建光照
let light: Object3D = new Object3D();
// 添加直接光组件
let component = light.addComponent(DirectLight);
// 调整光照参数
light.rotationX = 45;
light.rotationY = 30;
component.lightColor = new Color(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
component.intensity = 1;
// 添加光照对象
scene3D.addChild(light);
this.addPlane(scene3D, new Vector2(100, 100), new Vector3(0, 0, 0), new Vector3(0, 0, 0));
// 新建对象
const obj = new Object3D();
// 为对象添 MeshRenderer
let mr = obj.addComponent(MeshRenderer);
// 设置几何体
mr.geometry = new BoxGeometry(5, 5, 5);
// 设置材质
mr.material = new LitMaterial();
mr.material.baseColor = new Color(Math.random(), Math.random(), Math.random(), 1.0);
// 设置位置旋转
obj.y = 100
obj.rotationX = Math.random() * 360
// 添加刚体碰撞体
let rigidbody = obj.addComponent(Rigidbody);
rigidbody.mass = 10;
let collider = obj.addComponent(Collider);
collider.shape = new BoxColliderShape();
collider.shape.size = new Vector3(5, 5, 5);
scene3D.addChild(obj);
// 新建前向渲染业务
let renderJob = new ForwardRenderJob(scene3D);
// 开始渲染
Engine3D.startRender(renderJob);
}
}
new Sample_box().run();依照前面章节所介绍的流程，我们首先将场景、相机、环境贴图、光照等基础组件初始化并设定好参数。
ts
let scene3D = new Scene3D();
let cameraObj = new Object3D();
let mainCamera = cameraObj.addComponent(Camera3D);
mainCamera.perspective(60, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 5000.0);
Camera3D.mainCamera = mainCamera;
let controller = mainCamera.object3D.addComponent(HoverCameraController);
controller.setCamera(45, -15, 200, new Vector3(0, 100, 0));
scene3D.addChild(cameraObj);
let light: Object3D = new Object3D();
let component = light.addComponent(DirectLight);
light.rotationX = 45;
light.rotationY = 30;
component.lightColor = new Color(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
component.intensity = 0.1;
scene3D.addChild(light);
接下来，我们创建一个立方体，并为其添加刚体与碰撞体组件，使之拥有质量并能正确响应重力与碰撞。
ts
const obj = new Object3D();
let mr = obj.addComponent(MeshRenderer);
mr.geometry = new BoxGeometry(5, 5, 5);
mr.material = new LitMaterial();
...
let rigidbody = obj.addComponent(Rigidbody);
rigidbody.mass = 10;
let collider = obj.addComponent(Collider);
collider.shape = new BoxColliderShape();
collider.shape.size = new Vector3(5, 5, 5);
scene3D.addChild(obj);
之后，我们在正方体下方创建一个平面，作为地面，同样为其添加刚体与碰撞体组件。由于地面是静止的，所以我们设置其质量为0。
ts
const obj = new Object3D();
let mr = obj.addComponent(MeshRenderer);
mr.geometry = new PlaneGeometry(size.x, size.y);
mr.material = new LitMaterial();
...
let rigidbody = obj.addComponent(Rigidbody);
rigidbody.mass = 0;
let collider = obj.addComponent(Collider);
collider.shape = new BoxColliderShape();
collider.shape.size = new Vector3(size.x, 0.1, size.y);
scene.addChild(obj);
物理系统启动后，引擎立即根据物体质量响应其重力感应，所以我们将看到立方体从空中掉落的画面。由于我们设置了碰撞体组件，当立方体和地面的碰撞体形状产生交集时，即响应碰撞。在示例中我们可以看到真实的物体落地碰撞效果。