Rigidbody2DにおいてHingeJoint2DのMotorを動かした状態でKinematicをDynamicにするとその場で回転してしまう

Question

前提

・RigidBody2Dで物理エンジンゲームを作っています。
・車のパーツを自由な場所につなぎ、ゴールを目指すようなゲームです。
・パーツ選択時にはRigidBody2DはKinematicになっており、ゲーム開始時にDynamicに変更することで物理演算を開始します。
・全てのパーツは基本となる車にHinge Joint 2Dで接続させます。ここでタイヤのパーツはMotor Speedを持ってます。
・このタイヤのパーツを接続した車がその場で回転してしまいます。

目的

Dynamicへの変更時の回転を無くしたいです。
具体的にはこのGIFのようにただ落下する（＋かつタイヤは回転している）ようにしたいです。

試したこと

この現象はMotor Speedが0のときは起こらず、Motor Speedが大きいほど明確に大きく回転します。
ゲーム動作中にリアルタイムでMotor Speedを変更するときも同様に回転を起こすことから、これはバグというよりもどちらかというと物理演算上の仕様と思われます。
その上で回転を無くしたいです。
Kinematic→Dynamicにした瞬間にRigidbody2DのvelocityとangularVelocityを0にしてみたが何も変化は認められませんでした。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Unity2020.2.7f1

Answer 1

車体がモーターの反作用を受けて回転するのは仕方ないんじゃないでしょうかね?もしオフィスチェアに座ってバットを振り回したとすると、自分の体は逆向きに回転しそうな気がします。
本体の回転を抑制するために思い当たった方法を何種類か試してみまして、スローモーションで見てみると下図のようになりました。

左から順に「対策なし」、「車体のmassを100」、「車体のinertiaを100倍」、「車体のangularDragを1000」、「車体のconstraintsのFreezeRotationをオン」となっています。
inertiaについてはインスペクター上からは設定できなそうでしたので、車体に下記のようなスクリプトを付けています。

using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(Rigidbody2D))]
public class InertiaModifier : MonoBehaviour
{
    [Min(0.0f)] public float inertiaMultiplier = 1.0f;

    private float initialInertia;
    private float previousInertiaMultiplier = float.NaN;
    private new Rigidbody2D rigidbody2D;

    private void Awake()
    {
        this.rigidbody2D = this.GetComponent<Rigidbody2D>();
        this.initialInertia = this.rigidbody2D.inertia;
    }

    private void FixedUpdate()
    {
        if (this.inertiaMultiplier.Equals(this.previousInertiaMultiplier))
        {
            return;
        }

        this.previousInertiaMultiplier = this.inertiaMultiplier;
        this.rigidbody2D.inertia = this.initialInertia * this.inertiaMultiplier;
    }
}

車体のmassを上げるとご質問者さんの理想図に近づくような気がしますが、着地したときの地面へのめり込みが大きくなっていますので要注意かもしれませんね。タイヤと車体の質量差が十分大きければ車体の回転は低減するかと思いますので、車体だけを重くするのではなく「車体をちょっと重く、タイヤをちょっと軽く」とすれば車全体の質量をあまり変えずに挙動を変化させられるかもしれません。

Comments

[namari]

ありがとうございました！
いろいろな手法を並べていただきありがとうございました。
おかげで考えがまとめやすかったです。
結果としては「車体のconstraintsのFreezeRotationをオン」の方式を使いました。
ゲーム開始数フレームの間のみFreezeRotationをオンにすることで最初の回転を無効化した後にFreezeRotationをオフにしました。
かなり想定通りの挙動となりました。
ありがとうございました！