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ヒンジジョイントをつけたオブジェクトに力を加えると回転軸がずれないようにしたい

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Midget2

score 7

前提・実現したいこと

Unitiy2Dで開発を進めております。
ヒンジジョイントの回転軸となる「ピン」と回転するオブジェクトの「棒」が存在します。
ともにリジットボディーが付けられています。
棒の重心は棒の中心にあります(これは変更したくありません)。
棒はたまごの殻のように中は空間があります。

実現したいことは,単純で,「ピンを軸に棒を回転したい」ということです。

後述いたしますが,力を加えると問題が起きてきます。

試したこと

棒にヒンジジョイントをアタッチして,以下のように設定しました。

  ConnectedrigidBody「ピン」
衝突は「無効」
アンカーの接続設定を自動化「無効」
接続されたアンカー「棒の回転する棒の相対座標」
アンカー「X:0 Y:0」
モーターの使用「無効」
AngleLimits「応力:Infinity トルク:Infinity」

これで,重力を受けて回転する程度ならば問題なく,ピンを中心にぶらぶらしてくれました。
図の〇の中に×があるのがピンで,ぶら下がっているのが,棒です。
棒の黄色の枠の中は空間です。黄色内側の黒い部分にコライダーで覆っています。
イメージ説明

発生している問題・エラーメッセージ

問題は,棒に力を加えたときに,回転軸がずれていってしまうということです。
棒の中に青ボールを入れ,互いが反発するようにスクリプトが組まれています。
ボールが棒の内壁に当たって棒に力を加えます。(ちなみに,棒とボールの質量比は1:1です(これは変えがたい))。
すると,回転軸がずれます。
表現しづらいですが,ヒンジジョイントの回転軸がずれ,伸びている感じです。図をご覧ください。
イメージ説明
シーンで確認すると,ピンからアンカーまで,黄緑?の線が出ているのが見えます(伸びてる?)。

棒に大きな力が加えられると,回転軸がずれてしまいます。
仮に,棒の質量を200ぐらいにしても同じようにヒンジジョイントが伸びました。
イメージ説明

試したこと2

ピンから棒が離れてほしくないので,ディスタンスジョイントもついでにつけてみました。
イメージ説明
これでもだめでした。

「Unity ヒンジジョイント ずれ」などでヒットするサイトを色々と見ましたが,的を得ることができませんでした。

論点

①ヒンジジョイントなどの設定がそもそも間違っているのか。
②ヒンジジョイントなどの設定が正しいならば,このような状況下では,ヒンジジョイントでは回転軸を固定することができないのか(Unityの仕様でどうしてもずれてしまうものなのか)?
③②がUnityの仕様で仕方がないことであれば,ヒンジジョイント以外で,回転軸をずれないように,棒がぶらぶらするようなこと(ピンの位置は棒のどの位置でも設定できる)を実装するにはどのようにしたらよいのか?

よろしくお願いいたします。

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

unity2018 2D Windows10

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回答 3

check解決した方法

0

それなりに解決策が見つかったので報告します。
結論から申しますと,
「オブジェクトの重心座標を平行移動させて元に戻す」
という方法です。
図をご覧ください。
オブジェクトの平行移動

オブジェクトの重心座標(xG,yG)
ヒンジジョイントのピボットになる座標(xp,yp)
オブジェクトのヒンジジョイントのアンカーの座標(xp′,yp′)

まず,ピボット座標とアンカー座標の差を求めます。

a =(xp,yp)-(xp′,yp′)

これをa(ベクトル)として,そのベクトル分だけ,オブジェクトの重心を平行移動させます。

(xG,yG) + a

これを毎フレームで監視させれば,何とか持ちこたえてくれます。
ただし,質量を膨大にすると,一瞬で落ちるので,ヒンジが外れてはもどりを繰り返し,微振動してしまいます。
そこまで,質量を大きくすることはないので,私は「これで良し」としました。

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質量を増やすとよくなるらしいですが根本的な解決策ではないですね
この2つのスレにいろいろ書いてありますよ

https://answers.unity.com/questions/725119/make-a-hinge-joint-stay-firmly-in-place.html

https://answers.unity.com/questions/34879/rubbery-hinge-joints.html

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最近同じような問題でつまづいたので、解決策置いときますね。
Configurable Jointで各軸のモーションを「Locked」、スイングさせたい軸以外も「Locked」、スイングさせたい軸のみ「Free」
ひとまずこれでズレないジョイントができますが、オブジェクトの移動速度が早くなるとズレます。
高速で動かす場合は「Project Settings」>「Physics」のDefault Solver Iterationsを減らしたり、Default Solver Velocity Iterationsを増やせば解決すると思います。
Ragdollが暴れる場合や、他のジョイントがズレる場合にも有効です。

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