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Unity：AddTorque()（增加旋转力矩）

news 来源：原创 2025/8/24 13:55:29

目录

什么是 AddTorque()？

第一性原理出发：什么是 Torque（力矩）？

Torque 公式 

Unity 中 AddTorque 的工作原理

参数属性

🔍 Linear Drag（线性阻力）

线性阻力模拟的现实情况：

 🔄 Angular Drag（角阻力）

⬇️  Gravity Scale（重力缩放因子） 

✅ mass（质量）

✅ inertia（转动惯量，Unity 内部计算）

📘 专业术语解释

Rigidbody2D 中的相关属性

什么是 AddTorque()？

AddTorque() 是 Unity 中用于对物体施加旋转力矩（Torque）的方法，从而让刚体围绕其中心轴开始旋转。

它是 Rigidbody / Rigidbody2D 的方法之一，作用是让刚体旋转起来，而不是平移。

第一性原理出发：什么是 Torque（力矩）？

在物理学中：

 Torque（力矩，中文也叫“转矩”）是使物体产生“旋转加速度”的量。

类比：开门的感觉

想象你要打开一扇门。

  • 你把手放在门边缘用力一推，门很容易旋转打开；

  • 但你把手放在靠近门轴的地方推，门很难转动。

这说明：

相同的力，距离门轴越远，产生的“转动效果”越强。 

 这个转动效果就叫Torque（力矩）。

Torque 公式 

我们从经典物理公式来看： 

τ = r × F 

其中：

  • τ（tau）是力矩（Torque）

  • r 是从转轴到施力点的距离（位置向量）

  • F 是施加的力（向量）

  • × 是叉乘，表示方向性（右手法则）

这意味着：
一个力要想让物体旋转，它不仅要有大小，还要有正确的方向和施力点位置。

Unity 中 AddTorque 的工作原理

在 Unity 中调用：

Rigidbody2D rb;
rb.AddTorque(10f);

 就相当于说：

给这个刚体一个大小为 10 的顺时针力矩，让它旋转。 

正负号表示旋转方向：

数值方向（以Z轴为旋转轴）
正数（+10f）逆时针旋转（Counterclockwise）
负数（-10f）顺时针旋转（Clockwise）

参数属性

属性名中文名控制什么类比
mass质量物体对加速度的抵抗重物更难推动
gravityScale重力缩放控制重力影响力的大小让物体掉落更快或更慢
linearDrag线性阻力控制物体移动减速的快慢像空气阻力或地面摩擦
angularDrag角阻力控制物体旋转减速的快慢像陀螺的摩擦减速
inertia (只读)转动惯量控制旋转的“惯性”更大更重的轮子转起来慢停下来也慢

🔍 Linear Drag（线性阻力）

Linear Drag 是物体移动时遇到的空气阻力/摩擦力，用来减慢它的平移运动。 

它模拟的是现实生活中的“空气阻力”或“地面摩擦”，作用方向总是与当前速度方向相反。 

线性阻力模拟的现实情况：

情况Linear Drag 值
真空环境，完全无阻力0
空气中滑动0.1 ~ 2
水中滑动5 ~ 20
沙地或粘性液体20+

 🔄 Angular Drag（角阻力）

Angular Drag 是物体旋转时遇到的“空气摩擦”或“轴摩擦”，减慢它的旋转速度。 

如果你用 AddTorque() 让一个轮子旋转，但不想它永远不停，那就靠这个。 

类比现实：

  • 零角阻力 = 真空中的陀螺，永远旋转

  • 高角阻力 = 在沙子里转轮子，几乎不动几圈就停

⬇️  Gravity Scale（重力缩放因子） 

Gravity Scale 控制物体受 Unity 世界重力影响的大小。 

默认 Unity 的世界重力是： 

Physics2D.gravity = new Vector2(0, -9.81f);

所以：

  • 如果 gravityScale = 1，物体受到的重力加速度是 -9.81

  • 如果 gravityScale = 2，它就受到 -19.62 的加速度

  • 如果是 0，它就不受重力影响（比如幽灵、漂浮物）

类型gravityScale 建议值
普通角色1.0
飘浮生物/飞行物0.0
重型机械2.0 ~ 4.0
反重力物体-1.0（会上升）

✅ mass（质量）

  • 控制物体受力后产生的加速度（F = m * a）

  • 决定撞击时的惯性（大质量 = 撞人更猛）

✅ inertia（转动惯量，Unity 内部计算）

  • 控制 Torque 转得快不快

  • 大惯量 = 更难旋转/更难停

你不能手动设置 inertia，但它由物体的 Collider 形状 + mass 决定。

📘 专业术语解释

术语中文含义
Torque力矩 / 扭矩一种“使物体旋转”的力，与施力点和轴心的距离有关
Rigidbody / Rigidbody2D刚体Unity 中可以参与物理模拟的对象
Angular Velocity角速度单位时间内旋转的角度速度，单位是弧度/秒 或 度/秒
AddTorque(float torque)添加力矩施加一个数值大小的旋转力，正负号决定顺/逆时针方向

Rigidbody2D 中的相关属性

如果你用了 AddTorque()，以下这些属性会受到影响：

属性中文名意义
angularVelocity角速度当前旋转速度（°/s）
inertia转动惯量物体对旋转的抵抗能力
mass质量会影响力矩产生的效果（和惯量一起决定旋转加速度）

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