Gelenke

Ein Gelenk (joint) verbindet zwei Kollisionsobjekte (collision objects) durch eine Zwangsbedingung (constraint). Defold unterstützt Gelenke sowohl in der 2D- als auch in der 3D-Physik über unterschiedliche APIs.

Dieses Handbuch beschreibt die 2D-Gelenke, die das Modul physics bereitstellt. Seit Defold 1.13.2 können 3D-Projekte über bullet3d.constraint Zwangsbedingungen erstellen und steuern, darunter Scharniere, Schieber und Federn. Verwende diese API mit starren Körpern (rigid bodies), die du über bullet3d.get_rigid_body() erhältst.

Die 2D-API physics unterstützt folgende Gelenktypen:

• Festes Gelenk (Fixed, physics.JOINT_TYPE_FIXED) - Ein Seilgelenk, das den maximalen Abstand zwischen zwei Punkten begrenzt. In Box2D wird es als Rope joint bezeichnet.
• Scharniergelenk (Hinge, physics.JOINT_TYPE_HINGE) - Ein Scharniergelenk legt einen Ankerpunkt an zwei Kollisionsobjekten fest und bewegt sie so, dass sich die beiden Kollisionsobjekte immer an derselben Stelle befinden. Die relative Drehung der Kollisionsobjekte ist dabei nicht eingeschränkt. Beim Scharniergelenk kann ein Motor mit einem festgelegten maximalen Motordrehmoment und einer festgelegten Drehzahl aktiviert werden. In Box2D wird es als Drehgelenk (Revolute joint) bezeichnet.
• Schweißgelenk (Weld, physics.JOINT_TYPE_WELD) - Ein Schweißgelenk versucht, jede relative Bewegung zwischen zwei Kollisionsobjekten zu unterbinden. Das Schweißgelenk kann durch eine Frequenz und ein Dämpfungsverhältnis nachgiebig wie eine Feder eingestellt werden. In Box2D wird es als Schweißgelenk (Weld joint) bezeichnet.
• Federgelenk (Spring, physics.JOINT_TYPE_SPRING) - Ein Federgelenk hält zwei Kollisionsobjekte in einem konstanten Abstand zueinander. Das Federgelenk kann durch eine Frequenz und ein Dämpfungsverhältnis nachgiebig wie eine Feder eingestellt werden. In Box2D wird es als Abstandsgelenk (Distance joint) bezeichnet.
• Schiebegelenk (Slider, physics.JOINT_TYPE_SLIDER) - Ein Schiebegelenk ermöglicht die relative Verschiebung zweier Kollisionsobjekte entlang einer festgelegten Achse und verhindert ihre relative Drehung. In Box2D wird es als prismatisches Gelenk (Prismatic joint) bezeichnet.
• Radgelenk (Wheel, physics.JOINT_TYPE_WHEEL) - Ein Radgelenk beschränkt einen Punkt auf bodyB auf eine Linie auf bodyA. Das Radgelenk stellt außerdem eine Feder für die Aufhängung bereit. In Box2D wird es als Radgelenk (Wheel joint) bezeichnet.

Gelenke erstellen

Die hier beschriebenen 2D-Gelenke werden per Code mit physics.create_joint() erstellt:

-- connect two collision objects with a fixed joint constraint (rope)
physics.create_joint(physics.JOINT_TYPE_FIXED, "obj_a#collisionobject", "my_test_joint", vmath.vector3(10, 0, 0), "obj_b#collisionobject", vmath.vector3(0, 20, 0), { max_length = 20 })

Das obige Beispiel erstellt ein festes Gelenk mit der ID my_test_joint, das die beiden Kollisionsobjekte obj_a#collisionobject und obj_b#collisionobject verbindet. Das Gelenk ist 10 Pixel rechts vom Mittelpunkt des Kollisionsobjekts obj_a#collisionobject und 20 Pixel oberhalb des Mittelpunkts des Kollisionsobjekts obj_b#collisionobject befestigt. Die maximale Länge des Gelenks beträgt 20 Pixel.

Gelenke zerstören

Du kannst ein Gelenk mit physics.destroy_joint() zerstören:

-- destroy a joint previously connected to the first collision object
physics.destroy_joint("obj_a#collisionobject", "my_test_joint")

Gelenke auslesen und aktualisieren

Du kannst die Eigenschaften eines Gelenks mit physics.get_joint_properties() auslesen und mit physics.set_joint_properties() setzen:

function update(self, dt)
    if self.accelerating then
        local hinge_props = physics.get_joint_properties("obj_a#collisionobject", "my_hinge")
        -- increase motor speed by 100 revolutions per second
        hinge_props.motor_speed = hinge_props.motor_speed + 100 * 2 * math.pi * dt
        physics.set_joint_properties("obj_a#collisionobject", "my_hinge", hinge_props)
    end
end

Reaktionskraft und Drehmoment eines Gelenks auslesen

Du kannst die auf ein Gelenk wirkende Reaktionskraft und das Drehmoment mit physics.get_joint_reaction_force() und physics.get_joint_reaction_torque() auslesen.