【Blender】剛体のコリジョン(衝突)のシェイプ設定とコリジョングループ（3/5）

記事執筆時のBlenderバージョン：2.77a（2016年当時のバージョン）

Blenderの物理演算機能の1つである「剛体」での、「オブジェクト同士のコリジョン（衝突）判定」などについての色々なメモ。

コリジョン（衝突）の形状とは？

例えば、以下のようなシミュレーションがあったとします。

▲[厚みのある平面]に、[立方体]を落下させた様子

この場合↑は、違和感なく衝突しますが、

例えば、以下↓のように、[厚みのある平面]に「面の差し込み」＋「押し出し」で”窪み”を作って、その窪み部分に[立方体]を落下させると、実際より上の部分で衝突してしまいます。

▲[窪みのある平面]に、[立方体]を落下させた様子

こういう時、[厚みのある平面]の衝突コリジョンの”形状”を変更してやる事で、以下↓のように違和感なく衝突させる事ができます。

▲厚みのある平面に、立方体を落下させた様子

このように、衝突する形状の条件をきちんと設定してやらないと、意図するシミュレーション結果になりません。

衝突させるオブジェクト同士の形状を考慮して、衝突の形状条件を設定してやる必要があります。

コリジョン（衝突）の形状（シェイプ）は、[剛体コリジョン]パネルの中の「シェイプ：」より設定できます。

メッシュの形状を完璧に再現できる衝突条件です。（重心はオブジェクトの原点になる）

ただし、その分処理が遅めです。


▲立方体：ボックス　土台：メッシュ（凹部分のシミュレーションも正確に行える）	▲立方体：ボックス　土台：メッシュ（凸部分のシミュレーションも正確に行える）

メッシュの頂点間を結んだ形状の衝突条件になります。（重心はオブジェクトの原点になる）


▲立方体：ボックス　土台：凸包（頂点間なので、単純な凹部分は平面になる）	▲立方体：ボックス　土台：凸包（頂点間なので、凸部分などは傾斜のような形になる）

高さがZ軸、半径は X または Y 軸の大きい方を使用した円錐が衝突条件になります。Z軸が上方向となります。（重心は常に円錐の中心になる）


▲立方体：ボックス　土台：円錐（円錐部分が衝突条件になり、それ以外の部分はすり抜ける）	▲[編集モード]にした状態で移動すると、円錐の形状をずらす事が可能

オブジェクトの円柱形状が衝突形状になります。（重心は常に円柱の中心になる）

▲モンキー：円柱　土台：凸包
（モンキーのバウンディングボックス（半径）が衝突対象）

オブジェクトのカプセル形状が衝突形状になります。（重心は常にカプセルの中心になる）

▲モンキー：カプセル　土台：凸包
（モンキーのバウンディングボックス（半径）が衝突対象）
※土台は傾けている

オブジェクトのバウンディングボックス（半径）が衝突形状になります。（重心は常に球の中心になる）

▲モンキー：球　土台：凸包
（モンキーのバウンディングボックス（半径）が衝突対象）
※土台は傾けている

オブジェクトの”バウンディングボックス”が衝突対象になります。（重心は常にボックスの中心になる）

▲モンキー：ボックス　土台：凸包
（モンキーのバウンディングボックスが衝突対象）

処理の重さは

メッシュ＞凸包＞円錐 ≒ 円柱 ≒ カプセル ≒ 球 ≒ ボックス

という感じで、「メッシュ」が一番重くなります。次いで「凸包」です。

この2つは、オブジェクトの形状を元に計算されるので、再現性が高い分、負荷も重くなります。

コリジョングループでは、衝突するオブジェクトのグループを設定できます。

同じグループに属している剛体同士だと衝突がシミュレーションされますが、異なるグループに属している剛体同士だとスリ抜けるように出来ます。


▲土台：コリジョングループ１ UV球：コリジョングループ１立方体：コリジョングループ１（全て同じコリジョングループ）	▲土台：コリジョングループ１、２ UV球：コリジョングループ１立方体：コリジョングループ２（UV球と立方体は異なるコリジョングループ）


▲土台：コリジョングループ２ UV球：コリジョングループ１立方体：コリジョングループ１（土台をすり抜ける）	▲土台：コリジョングループ１ UV球：コリジョングループ２立方体：コリジョングループ１（UV球と土台は異なるコリジョングループ）