Гравитация: настройка вектора и динамическое изменение

В Oimo.js гравитация задается в глобальных параметрах мира (world). Она представляет собой трёхмерный вектор, определяющий направление и величину силы притяжения, действующей на все физические объекты сцены. По умолчанию гравитация направлена вниз по оси Y с величиной -9.8, что соответствует стандартному земному ускорению.

const world = new OIMO.World({
    gravity: [0, -9.8, 0]
});

Здесь [0, -9.8, 0] — массив, где первый элемент — ось X, второй — ось Y, третий — ось Z. Изменение этих значений позволяет моделировать нестандартные физические условия: наклонные поверхности, антигравитацию или гравитацию в горизонтальном направлении.

Динамическое изменение гравитации

Гравитацию можно изменять во время работы симуляции, что открывает возможности для создания интерактивных эффектов и нестандартной физики.

// Установка новой гравитации
world.gravity = new OIMO.Vec3(0, -20, 0);

Особенности динамического изменения:

  1. Мгновенное влияние на объекты — все тела сразу начинают реагировать на новый вектор силы.
  2. Влияние на существующие силы — текущие импульсы объектов не сбрасываются, поэтому тела продолжают движение, но с учётом новой гравитации.
  3. Комбинация с другими силами — изменение гравитации можно совмещать с приложением дополнительных сил к объектам (applyForce), что позволяет создавать сложные физические сценарии.

Создание направленной гравитации

Для нестандартных эффектов полезно использовать векторные операции, задавая гравитацию под углом:

const angle = Math.PI / 4; // 45 градусов
const g = 9.8;
world.gravity = new OIMO.Vec3(g * Math.sin(angle), -g * Math.cos(angle), 0);

Такой подход позволяет моделировать гравитацию на наклонной плоскости или смещённые центры притяжения, что расширяет возможности игрового и симуляционного движка.

Использование функций для плавного изменения гравитации

Для плавного изменения силы притяжения часто используют интерполяцию между текущим и целевым вектором:

function updateGravity(target, alpha) {
    world.gravity.x += (target.x - world.gravity.x) * alpha;
    world.gravity.y += (target.y - world.gravity.y) * alpha;
    world.gravity.z += (target.z - world.gravity.z) * alpha;
}

// В цикле обновления сцены
updateGravity(new OIMO.Vec3(0, -15, 0), 0.05);
  • target — целевой вектор гравитации.
  • alpha — коэффициент сглаживания (0.0–1.0).

Это позволяет создавать эффекты постепенного увеличения или уменьшения силы тяжести, имитацию зон с разной плотностью или антигравитационных полей.

Комбинация с локальными силами

Oimo.js позволяет использовать локальные силы, которые добавляются к глобальной гравитации. Это особенно полезно для симуляции сильных ветров, магнетизма или нестандартной физики объектов:

const body = world.getBodyByName('box');
const localForce = new OIMO.Vec3(0, 50, 0);
body.applyForce(localForce);

Здесь applyForce действует независимо от глобальной гравитации, но суммируется с ней в расчётах движения тела.

Эффекты на динамические объекты

Изменение гравитации напрямую влияет на:

  • Скорость падения (velocity) объектов
  • Силу реакции при столкновениях
  • Поведение соединений и шарниров (joint)

Например, при резком увеличении гравитации объекты, соединённые пружинами, будут растягиваться сильнее, а при уменьшении гравитации — плавно подниматься.

Практические советы по настройке гравитации

  1. Тестировать изменения постепенно — резкая смена может привести к нестабильности симуляции.
  2. Сохранять коэффициенты масштабирования — если используются множители силы, важно проверять, чтобы они оставались адекватными относительно массы объектов.
  3. Использовать векторные функции — для сложных сценариев лучше оперировать объектами OIMO.Vec3, а не простыми массивами.
  4. Сочетать с физическим шагом (world.step) — динамическая гравитация корректно работает при постоянном обновлении мира, иначе расчёты могут быть неточными.

Эти подходы позволяют гибко управлять гравитацией в Oimo.js, моделировать нестандартные физические среды и создавать динамичные эффекты для игровых и симуляционных проектов.

Оглавление