如何在Unity 3D中处理称重秤？

Question

如何在Unity 3D中处理称重秤？

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目前我正在使用C#在Unity中创建2D平台游戏，我想知道如何制作类似下面这样的称重器。

简单地说，当一个重的rigidbody2d被放置在其中一个秤上时，另一个秤会上升，反之亦然。如果重量相等，我还希望秤保持平衡。我该如何实现这个功能？是否有组件可以轻松完成这个任务？

- Gazz

你是在询问它的数学/物理方面，还是绘制和渲染2D对象？ - Nate Barbettini

实现这个所需的物理学。 - Gazz

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- bpgeck · Accepted Answer

数学计算

首先，我不知道是否有组件可以代替您完成此操作。我们将需要自己进行一些物理计算。如果您不关心数学计算，只想知道应该怎么做，请直接跳到底部。让我们假设有两个箱子，一个在左侧拉力器上，另一个在右侧。我假设带绳的滑轮装置是无摩擦和无质量的。在这种情况下，我们可以像这样绘制出图表:

W1 是左箱的重量，W2 是右箱的重量。 T 是由两个箱引起的绳张力。现在我们只看左箱:

x方向上的合力为Fx_1 = T - W_1，因为我们选择右方为正方向。让我们应用牛顿第二定律：力=质量*加速度：M_1 * a_1 = T - M_1 * g。M_1 是箱子的质量，a_1 是箱子的净加速度，g 是由于重力引起的加速度。我们将此重写为以下形式：T = M_1 * a_1 + M_1 * g。

现在让我们看右边的箱子:

我们在x方向上求合力：Fx_2 = W_2 - T。也可以如下重写：T = W_2 - Fx_2。应用牛顿第二定律：T = M_2 * g - M_2 * a_2。左侧和右侧的拉力相同，因此我们可以通过设置 T = T 来组合两个方程式：

M_1 * a_1 + M_1 * g = M_2 * g - M_2 * a_2
Rewrite: M_1 * a_1 + M_2 * a_2 = M_2 * g - M_1 * g
Rewrite: M_1 * a_1 + M_2 * a_2 = g(M_2 - M_1)

当你把两个物体放在天平或滑轮上时，天平会以相同的加速度倾斜，对于左右两边的箱子都是如此。天平的左侧下降的速度与右侧上升的速度相同。因此，a_1和a_2实际上是相同的值。所以我们可以这样重写：

a(M_1 + M_2) = g(M_2 - M_1)
Rewrite: a = g(M_2 - M_1) / (M_1 + M_2)

结论

因此，系统的净加速度向右为g(M_2 - M_1) / (M_1 + M_2)。因此，如果你知道两个盒子的质量，以及重力加速度（你可能是最初设置这些值的），那么这个公式告诉你右边的盒子下降有多快，左边的盒子上升有多快。

如果方程给出的值为负数，则意味着左边的盒子比右边的盒子重。此公式然后告诉您左侧的盒子下落速度和右侧的盒子上升速度。

如果质量相等，则系统的净加速度为0，两个盒子都不会移动。

在Unity中如何实现

你知道你的盒子的质量，并且使用以上公式(a = g(M_2 - M_1) / (M_1 + M_2))计算了两个盒子的加速度。所以，将脚本附加到想要移动的任何物体上，并编写以下内容：

this.GetComponent<Rigidbody>().AddForce(Vector3.down * MASS_OF_THIS_OBJECT * CALCULATED_ACCELERATION);

那应该可行。如果不行请告诉我，我会修复我的答案。