UnityのRigidbody【使い方とスクリプトとForceMode】

angularDrag

回転する際の抵抗です。

０で抵抗無し。無限にしても回転はします。

○ 使い方
回転のしやすや、し辛さを設定したい場合に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.angularDrag = 1.1f;

angularVelocity

角速度です。

○ 使い方
角速度を設定したい場合に使用します。この値は、様々な物理計算の後に入るので、基本的には読み取り用として使います。この値を直接触った場合、物理法則を無視した動きになりやすいです。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.angularVelocity = new Vector3(1.1f,1.1f,1.1f);

centerOfMass

重心です。

Transformの原点からの位置を指定します。指定しなかった場合、コライダー全体から自動計算されます。スケールは反映されていないので計算する必要があります。

○ 使い方
重心を変更したい場合に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.centerOfMass = Vector3.Scale(new Vector3(1.1f,2.2f,3.3f),gameObject.transform.localScale );

Vector3.Scaleは２つのVector3の各要素を乗算するもの

collisionDetectionMode

コライダーの計算方法です。詳しくはインスペクターの項目に記載してあります。

○ 使い方
コライダーのすり抜けが特定の場面だけの場合、そこだけ変更して、元に戻す事で処理負荷を軽減できるなどの使い方ができます。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.collisionDetectionMode = CollisionDetectionMode.Discrete;

constraints

オブジェクトの動きに制限を設けます。詳しくはインスペクターの項目に記載してあります。

enum型です。

○ 使い方
オブジェクトの動きに制限を設けたい場合に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.constraints = RigidbodyConstraints.FreezePositionX | RigidbodyConstraints.FreezeRotationZ;

enum型なので値はビット演算で指定できます

detectCollisions

コリジョンの衝突検出するかどうかです。

デフォルトではtrueになっています。

○ 使い方
コリジョンの衝突のオンオフをしたい場合に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.detectCollisions = false;

drag

移動する際の抵抗です。

０で抵抗無し。無限で動かなくなります。

○　使い方
オブジェクトの動かしやすさ、動かしにくさを設定する際に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.drag = 1.1f;

freezeRotation

物理演算による回転の影響を受け無いようにするかどうかです。

デフォルトでfalseになっています。

○ 使い方
回転させないようにしたい時に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.freezeRotation = true;

inertiaTensor

主慣性モーメントです。

３次元の主慣性モーメントが3X3の対角行列なので、データの節約でmatrixではなくVector3で表しています。intertiaTensorRotationとセットで慣性モーメントテンソルになります。また各種値は固有値なので、大きくすると回転しづらくなります。

＜注意＞
この値をいじる前に力をかけてしまうと、そのかかった力はinertiaTensorの影響を受けません。
また、値を０以下にする事は出来ません。

○ 使い方
回転のしやすさ、しにくさを変更したい場合に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.inertiaTensor = new Vector3(1.1f,1.1f,1.1f);

inertiaTensorRotation

慣性モーメントテンソルの固有ベクトルです。

行列ではなくQuaternionで返ってきます。これは3次元回転行列なので（主慣性モーメント参照）Quaternionに変換することができるため、データ節約によりmatrixではなくQuaternionで表しています。慣性テンソルの回転行列であるため回転軸の角度を変えることができます。デフォルトの回転軸はローカル軸と同じです。

＜注意＞
回転軸を変えることができると言っても、回転軸を直接変えているわけではなく、角速度ωと角運動量Lとの角度を変えているだけです。そのため回転軸を変えようというイメージでいじると違う結果になりがちです。また立方体のような左右上下対称な物のinertiaTensorRotationを変えても変化はほとんど見られないです。また、この値をいじる前に力をかけてしまうと、そのかかった力はinertiaTensorRotationの影響を受けません。

○ 使い方
主に回転軸を角度を変えるのに使用します。直感的な軸では無いので注意してください。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.inertiaTensorRotation = Quaternion.Euler(new Vector3(1.1f,1.1f,1.1f));

interpolation

移動の際の補間方法です。

詳しくはインスペクターの項目に記載してあります。

enum型です。

○ 使い方
移動の際の補間方法を変更したい時に使用します。ある特定の場面で高速で移動したい場合、そこだけ変更して、元に戻す事で処理負荷を軽減できるなどの使い方ができます。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.interpolation = RigidbodyInterpolation.Extrapolate;

isKinematic

物理演算の影響を受けるかどうかです。

詳しくはインスペクターの項目に記載してあります。

○ 使い方
物理演算による影響をオンオフで切り替えたい時に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.isKinematic = true;

mass

質量です。

単位はkgです。

○ 使い方
物体の質量を設定したい時に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.mass = 1.1f;

maxAngularVelocity

最大角速度です。

この物体の角速度はこの値以上にはなりません。デフォルトは７です。360度は2πなので、2π=6.28・・・になります。デフォルトの状態は１秒間に１回転ちょっと回るのが限界ということになります。これは、あまり速くしすぎると挙動に破綻が起きるからです。

○ 使い方
回転に制限をかけたい場合に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.maxAngularVelocity = 1.1f;

maxDepenetrationVelocity

コリジョンが衝突している時、そこから離れようという挙動の最大速度です。

○ 使い方
主に衝突後の調整をするために使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.maxDepenetrationVelocity = 1.1f;

position

ゲームオブジェクトの位置を動かします。

物理シミュレーションの後に位置の移動が行われます。transform.positionは物理演算の再計算が発生するので、物理演算で動いているオブジェクトはこちらを使用した方が軽いです。MovePosition()との違いは補間の計算が入らない点です。

○ 使い方
物理演算を使用している物体の位置を動かす場合はtransform.positionではなく、こちらを使用しましょう。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.position = new Vector3(1.1f,1.1f,1.1f);

rotation

ゲームオブジェクトの回転させます。

物理シミュレーションの後に回転が行われます、transform.rotationは物理演算の再計算が発生するので、物理演算で動いているオブジェクトはこちらを使用した方が軽いです。MoveRotation()との違いは補間の計算が入らない点です。

○ 使い方
物理演算を使用している物体の姿勢を変える場合はtransform.rotationではなく、こちらを使用しましょう。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.rotation = Quaternion.Euler(new Vector3(1.1f,1.1f,1.1f));

sleepThreshold

このオブジェクトの「正規化された質量の運動エネルギー」がこの値以下になった時、このオブジェクトは動いていないとみなされます。

実際の動きも止まります。デフォルトの値はUnityの上部メニューのEdit > ProjectSetting > Sleep Thresholdの値です。動いていないとみなされると計算がスキップされ、処理が軽くなります。

○ 使い方
このしきい値を大きくしておけば、それだけオブジェクトが動いている時間が少なくなるので、処理を軽くしたい時に使えます。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.sleepThreshold = 1.1f;

solverIterations

他のRigidbodyとの衝突やジョイントの際に行われる物理演算のソルバー反復回数を変更します。

デフォルトの値はEdit > ProjectSetting > Default Solver Iterationsの値です。大きくすると精度が上がりますが、処理負荷も増えます。回数なのでint型です。

○ 使い方
正確な物理演算の結果を得たい場合に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.solverIterations = 1;

solverVelocityIterations

他のRigidbodyとの衝突やジョイントの際に行われる速度計算でのソルバー反復回数を変更します。

デフォルトの値はEdit > ProjectSetting > Default Solver Velocity Iterationsの値です。大きくすると精度が上がりますが、処理負荷も増えます。回数なのでint型です。

○ 使い方
正確な物理演算の結果を得たい場合に使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.solverVelocityIterations = 1;

useGravity

重力の影響を受けるかどうかを設定します。

重力の値はEdit > ProjectSetting > Gravityの値です。

○ 使い方
重力の有無の切り替えなどに使用します。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.useGravity = true;

velocity

速度ベクトルです。

物理シミュレーションを無視して値を入れることになるので、挙動が非現実的になります。

○ 使い方
オブジェクトに速さをつけたい場合に使用します。ただし、物理演算の計算を無視する点に気をつけてください。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
rb.velocity = new Vector3(1.1f,1.1f,1.1f);

worldCenterOfMass

ワールド座標における質量の中心位置です。

読み取り専用です。

○ 使い方
質量の中心位置を取得して、様々な計算に使用するのに使います。

Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();
Vector3 this_world_mass = rb.worldCenterOfMass;