Configurable Joint

Configurable Joint は他のタイプのジョイントの機能をすべて包含しているため、自由にカスタマイズすることが可能です。これを使用して、既存のジョイントを少し変更したものから自分でデザインした特殊なジョイントまで、どんなものでも作成することができます。

プロパティー

説明

コンフィグジョイントを使用すると、他のジョイント同様、オブジェクトの動きを制限したり、動力を使って目標速度や目標位置に向かってオブジェクトを動かすことが可能です。ただし、設定オプションが多数あるため、それらを組み合わせて使用する際には非常に繊細な調整が求められる場合もあります。さまざまなオプションの設定を試しながら、希望に沿うジョイントの動きを追求してください。

動きの制約

X, Y, Z Motion と X, Y, Z Rotation プロパティーを使用して、並進運動や各軸を中心とした回転の動き、両方の動きに制約をかけることが可能です。Configured In World Space が有効になっている場合、それぞれの動きは、オブジェクトのローカル軸ではなくワールド軸で制約されます。これらのプロパティーは、Locked,Limited,Free のいずれかに設定可能です。

• Locked に設定された軸は、一切の動きを許容しません。例えば、ワールド Y 軸にロックされたオブジェクトは上にも下にも動くことができません。
• Limited に設定された軸は、下記に説明される通り、定義済みの制限同士の間における自由な動きを許容します。例えば、砲塔内にある砲弾の Y 軸回転を特定の角度範囲内に制限することで、砲弾の描く弧の形に制限をかけることができます。
• Free に設定された軸は、どんな動きでも許容します。

ジョイントがその起点から移動できる最長距離を定義する Linear Limit プロパティーを使用すれば、並進運動に制限をかけることができます。（各軸に沿って別々に計測されます。）例えば、エアホッケー台のパック（平円盤）のジョイントを、（ワールド空間の）Y 軸では Locked、Z 軸では Free、X 軸では台の幅に合うように Limited に設定すれば、パックの動きがプレイエリアからはみ出さないように制約されます。

また、Angular Limit （角度制限） プロパティーを使えば回転の動きにも制限をかけることができます。角度制限は直線における制限と違って、各軸ごとに異なる制限値を設定することができます。また、X 軸の回転角度に関しては上限と下限で異なる値を設定できます。（その他二つの軸に関しては基本の角度の両側の同じ角度を使用します。）例えば、一枚の平らな板に、X 軸と Z 軸方向はわずかに傾斜可能にして Y 軸回転をロックしたジョイントを付け、“シーソー台” を作ることもできます。

弾み と バネ

デフォルトでは、ジョイントの動きはリミットに到達すると単純に停止するようになっています。しかし、そのような弾みのない衝突は実世界ではあまり見られませんので、制約付きのジョイントには弾み感を付加することで実世界に近づけることができます。直線や角度の制限として Bounciness （弾み） プロパティーを設定することで、制限付きオブジェクトが制限にぶつかったときに跳ね返るようにすることができます。ほとんどの衝突はわずかな弾みが加わることで自然に見えますが、例えばビリヤード台のクッションなどのような特に弾みの強い衝突物をシミュレートしたい場合は、このプロパティーの値を高くすることで対応できます。

ジョイントの制限は、Spring（バネ）プロパティーを使用することによって緩やかにすることができます。並進運動には Linear Limit Spring、回転には Angular X/YZ Limit Spring を使用します。Spring プロパティーで 0 を上回る値に設定すると、ジョイントがリミットにぶつかったときに、動きを急に停止するのではなくリミットの位置までスプリング力によって引き戻されます。（スプリング力の強さは Spring の値で決まります。）デフォルトではスプリングは完全に Elastic（弾性）で、ジョイントを勢い良く衝突の方向と逆の方向にはじき返す傾向にあります。ただし Damper プロパティーを使えば、弾力性を下げてジョイントのリミットへの戻り方をより穏やかにすることが可能です。例えば、スプリングジョイントを利用して、左右に引くことができ、引いた後に直立の位置に戻るようなレバーを作ることもできます。スプリングが完全に弾性である場合、レバーは手を離した後に中心の位置で揺れ動く傾向にあります。ただし、Damper の値を充分に設定すればスプリングは素早くニュートラルの位置に戻り停止します。

動力

ジョイントは、その付随するオブジェクトの動きに反応するだけでなく、オブジェクトを動かす 動力 を与えることもできます。例えば、扇風機を動かす回転モーターのように単純にオブジェクトを一定の速さで動かし続けるためのジョイントの場合、Target Velocity や Target Angluar Velocity プロパティーで目標速度を設定できます。また、オブジェクトを空間内の特定の位置（あるいは方向）へ動かすためのジョイントが必要な場合は、Target Position や Target Rotation プロパティーを設定します。例えばフォークリフトの場合、フォークをコンフィグ ジョイントに取り付け、持ち上げる目標の高さをスクリプトから設定するという方法で作成することも可能です。

目標が設定されたら、X, Y, Z Drive や Angular X/YZ Drive （あるいは Slerp Drive ） プロパティーによって、ジョイントをその目標に向かって動かす力を指定できます。Drive （駆動力）の Mode プロパティーで、ジョイントが目標位置（Position）を目指すのか、目標速度（Velocity）を目指すのか、その両方（Both）を目指すのか選択できます。ジョイントの制限については、Position Spring と Position Damper は、目標位置を求めるときには同様に機能します。速度モードのときは、スプリング力は現在の速度と目標速度の差によって決まります。Damper を使用すれば、速度が設定値の前後で延々と揺れ続けないように、設定値で安定させることができます。Maximum Force プロパティーは、スプリング（バネ）によって加えられた力が、ジョイントが目標からどんなに離れていても制限値を超えないようにするために最終的に微調整するものです。これにより、ジョイントが目標から遠く引き離されているときに、オブジェクトが不自然な形で急激にはじき戻されてしまうという事態を防ぐことができます。

ここで留意すべきは、（後述の Slerp Drive 以外の）いずれの動力に関しても、力は各軸に個々に適用されるということです。したがって、例えば、前進時のスピードが高速で、横に曲がるときには速度が少し落ちる宇宙船を作ることも可能です。

Slerp Drive

各軸に個別に力が適用される他の動力モードと異なり、Slerp Drive は、ジョイントの方向付けを行うのにクォータニオンの 球状補間あるいは “slerp” 機能を使用します。Slerp 処理は、各軸を個々に扱うのではなく、オブジェクトが現在の方向付けから目標の方向付けに達するのに必要な総回転の最小を取り、それを必要に応じて全軸に適用します。Slerp 動力は設定が比較的簡単で、ほとんどの用途に対応できますが、X 軸と Y・Z 軸にそれぞれ異なる動力を指定することができなくなります。

Slerp 動力を有効にするには、Rotation Drive Mode プロパティーを X and YZ から Slerp に変更してください。これらのモードは相互排他的であることにご注意ください。ジョイントは Angular X/YZ Drive の値か Slerp Drive の値のいずれかを使用し、両方を同時に使用できません。