Fahrzeugphysik 

Mit diesem Evergine-Release können Entwickler jetzt ganz einfach Simulationen zur Fahrzeugphysik erstellen. Das Fahrzeugphysikmodell ist vereinfacht: Räder und Fahrgestell müssen nicht mehr als separate, über Joints verbundene Starrkörper simuliert werden. Stattdessen wird das gesamte Fahrzeug als ein einziger Rigid Body dargestellt, was nicht nur das Physikmodell vereinfacht, sondern auch die Leistung verbessert.

Zur Simulation der Kollisionserkennung der Räder verwendet Evergine Ray-Casting, das das Verhalten realer Fahrzeuge annähert. Diese Lösung simuliert zudem präzise die Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn.

Entwickler haben große Flexibilität, verschiedene Fahrzeugtypen mit beliebig vielen Rädern, unterschiedlichen Federungseigenschaften, Drehachsen und mehr zu erstellen. So lassen sich realistische und komplexe Fahrzeugsimulationen umsetzen.

Für den Einstieg in die Fahrzeugphysik mit Evergine benötigen Entwickler zwei Komponenten: PhysicVehicle3D und PhysicWheel3D.

Die Komponente PhysicsVehicle3D

Die Komponente PhysicVehicle3D wird dem Rigid Body des Fahrgestells hinzugefügt, das zum Fahrzeug werden soll. Diese Komponente wirkt Kräfte auf den Physikkörper aus, um Federung, Motordrehmoment und Bremskräfte zu simulieren.

Nützliche Eigenschaften

Mit den folgenden Eigenschaften können Sie Ihr Fahrzeug anpassen:

• SuspensionStiffness: Die Federungssteifigkeit gibt an, wie viel Kraft erforderlich ist, um die Federung eines Fahrzeugs zusammenzudrücken.
• SuspensionCompression: Diese Eigenschaft bestimmt, wie stark die Federung einfedert, wenn das Rad auf eine Bodenwelle oder ein Hindernis trifft.
• SuspensionCompression: Diese Eigenschaft bestimmt, wie schnell die Federung ein- und ausfedert. Sie steuert die Dämpfungskraft, die auf die Federung wirkt, wenn das Fahrzeug über Bodenwellen oder unebenes Gelände fährt.
• MaxSuspensionTravel: Gibt den maximalen Weg an, um den die Federung ein- oder ausfedern kann. Er wird in Längeneinheiten angegeben.
• FrictionSlip: Bezeichnet den Schlupf, der während der Bewegung zwischen Reifen und Boden auftritt. Der Reibungsschlupf wird üblicherweise über einen Reibungskoeffizienten modelliert, der das Verhältnis von Tangentialkraft zu Normalkraft zwischen Reifen und Boden darstellt. Dieser Koeffizient lässt sich anpassen, um unterschiedliche Schlupf- und Traktionsniveaus für verschiedene Fahrzeugtypen und Untergründe zu simulieren.
• MaxSuspensionForce: Legt die maximale Kraft fest, die die Federung auf das Fahrgestell des Fahrzeugs ausüben kann. Damit wird die Wirkung der Federung beim Ein- oder Ausfedern begrenzt, sodass das Fahrzeug nicht zu stark springt oder an Stabilität verliert.

Steuern Sie das Fahrzeug!

Wenn Sie das Fahrzeug in Bewegung setzen möchten, können folgende Methoden hilfreich sein:

• ApplyEngineForce(force): Mit dieser Methode wird die Motorkraft festgelegt, die auf das Fahrzeug wirkt. Sie lässt sich anpassen, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erhöhen oder zu verringern, und kann auf einen negativen Wert gesetzt werden, um rückwärts zu fahren. Die Motorkraft wirkt nur auf die Antriebsräder.
• SetSteeringValue(steering): Mit dieser Methode wird der Lenkwinkel des Fahrzeugs festgelegt. Verwenden Sie sie, um die Fahrtrichtung zu ändern. Der Lenkwert wirkt nur auf lenkbare Räder.

• SetBrake(brake): Gibt die Bremskraft des Fahrzeugs an. Der Wert wirkt nur auf bremsbare Räder.

Die Komponente Physic Wheel

Die Komponente PhysicWheel3D wird jeder Entität hinzugefügt, die als Rad des Fahrzeugs dienen soll.

Die folgenden Eigenschaften legen unter anderem die Richtungen von Federung und Drehung des Rads fest:

• WheelRadius: Legt den Radradius fest.
• RotationAxis: Definiert die Achse, um die sich das Rad dreht. Sie gibt außerdem die Vorwärtsrichtung beim Anwenden der Motorkraft an. Die Angabe erfolgt im lokalen Raum der Rad-Entität.
• SuspensionDirection: Gibt die Richtung an, in der die Federung des Rads arbeitet. Sie definiert außerdem die Lenkrichtung. Die Angabe erfolgt im lokalen Raum der Rad-Entität.
• SuspensionRestLength: Definiert die Länge der Radfederung, wenn sich das Fahrzeug in Ruhelage befindet.

Fazit

Die Komponenten PhysicVehicle3D und PhysicWheel3D sind vollständig in das Physiksystem von Evergine integriert. Entwickler können daher bei der Erstellung ihrer Fahrzeugsimulationen sämtliche Funktionen und Möglichkeiten der Physik-Engine von Evergine nutzen.

Zusammenfassend vereinfacht das Fahrzeugphysikmodell von Evergine die Erstellung von Fahrzeugsimulationen, da Entwickler das gesamte Fahrzeug als einen einzigen Rigid Body darstellen können. Dieser Ansatz vereinfacht nicht nur das Physikmodell, sondern verbessert auch die Leistung. Entwickler haben große Flexibilität, verschiedene Fahrzeugtypen mit anpassbaren Eigenschaften zu erstellen, wodurch realistische und komplexe Fahrzeugsimulationen möglich werden. Die Komponenten PhysicVehicle3D und PhysicWheel3D sind vollständig in die Physik-Engine von Evergine integriert, sodass Entwickler alle Funktionen und Möglichkeiten der Engine problemlos nutzen können. Mit diesem neuen Release macht es Evergine Entwicklern so einfach wie nie, hochwertige Fahrzeugsimulationen zu erstellen.