Масштабирование форм через setLocalScaling

В физическом движке Ammo.js, основанном на Bullet Physics, ключевым элементом при работе с объектами является форма коллизии (btCollisionShape). Масштабирование формы позволяет изменять её размер без необходимости пересоздавать сам объект. Это особенно полезно при динамическом изменении размеров игровых объектов или симуляции анимационных эффектов.

Основы `setLocalScaling`

Метод setLocalScaling применяется к экземплярам класса btCollisionShape. Он принимает объект типа btVector3, задающий масштаб по осям X, Y и Z:

shape.setLocalScaling(new Ammo.btVector3(scaleX, scaleY, scaleZ));

scaleX, scaleY, scaleZ — коэффициенты масштабирования вдоль соответствующих осей.
Значение 1 сохраняет исходный размер.
Значение меньше 1 уменьшает объект, больше 1 — увеличивает.

Масштабирование напрямую влияет на вычисление столкновений, физические границы объекта и генерацию контактных точек. Изменение масштаба после добавления объекта в мир (btDiscreteDynamicsWorld) автоматически обновляет физическую симуляцию без пересоздания rigid body, если форма поддерживает динамическое масштабирование.

Масштабирование различных типов форм

Разные формы коллизии ведут себя по-разному при масштабировании:

Примитивные формы
- btBoxShape, btSphereShape, btCylinderShape поддерживают масштабирование напрямую.
- Пример для куба:
```
let boxShape = new Ammo.btBoxShape(new Ammo.btVector3(1, 1, 1));
boxShape.setLocalScaling(new Ammo.btVector3(2, 0.5, 1.5));
```
  Куб увеличится в два раза по X, уменьшится вдвое по Y и увеличится на 50% по Z.
Составные формы (btCompoundShape)
- Масштабирование влияет на все дочерние формы.
- При использовании btCompoundShape рекомендуется применять масштаб к корневой форме:
```
let compound = new Ammo.btCompoundShape();
compound.addChildShape(transform, childShape);
compound.setLocalScaling(new Ammo.btVector3(1.5, 1.5, 1.5));
```
Сложные меши (btBvhTriangleMeshShape)
- Поддержка масштабирования ограничена, так как форма основана на фиксированном триангулярном меше.
- Для масштабирования часто используют btScaledBvhTriangleMeshShape, который оборачивает оригинальный меш с указанным масштабом.

Влияние на физику

Масштабирование формы изменяет геометрию коллизии, но не изменяет массу тела напрямую. Для корректной физики необходимо учитывать новое соотношение размеров и массы:

let mass = 2; // кг
let localInertia = new Ammo.btVector3(0, 0, 0);
shape.calculateLocalInertia(mass, localInertia);

После изменения масштаба рекомендуется пересчитывать локальную инерцию, иначе движение объекта может стать неестественным.

Примеры динамического масштабирования

Анимация увеличения объекта

let scale = 1;
function animate() {
    scale += 0.01;
    boxShape.setLocalScaling(new Ammo.btVector3(scale, scale, scale));
    requestAnimationFrame(animate);
}
animate();

Реакция на столкновение Масштабирование можно использовать для имитации деформаций при ударе:

function onCollision() {
    let currentScale = boxShape.getLocalScaling();
    boxShape.setLocalScaling(new Ammo.btVector3(
        currentScale.x() * 0.9,
        currentScale.y() * 0.9,
        currentScale.z() * 0.9
    ));
}

Ограничения и особенности

Некоторые формы, например btConvexHullShape, после масштабирования требуют пересоздания BVH (Bounding Volume Hierarchy) для корректной обработки столкновений.
Масштабирование не влияет на визуальный меш в рендеринге; необходимо синхронизировать визуальный объект с коллизионной формой вручную.
Масштабирование нельзя использовать для нулевых или отрицательных значений: это приведет к некорректной симуляции.