Qt Quick 3D Physics - Beispiel für benutzerdefinierte Formen

Demonstriert die Verwendung verschiedener Formen.

Dieses Beispiel demonstriert das Laden und Spawnen mehrerer Rigid Body Meshes sowie deren Animation. Die Szene besteht aus einem Würfelturm, einem Tischtuch, einer Tasse und einer Handvoll Würfel. Die Tasse wird animiert, um die spawnenden Würfel einzusammeln und sie in den Würfelturm zu legen. Die Würfel rollen dann nach unten und auf der Tischdecke aus.

Umgebung

Wie üblich haben wir eine PhysicsWorld und eine View3D. In der View3D haben wir unsere Umgebung, die eine Lichtprobe einrichtet:

environment: SceneEnvironment {
    clearColor: "white"
    backgroundMode: SceneEnvironment.SkyBox
    antialiasingMode: SceneEnvironment.MSAA
    antialiasingQuality: SceneEnvironment.High
    lightProbe: proceduralSky
}

Texturen

Wir definieren vier Texturen, die für die Skybox, das Tischtuch und die Zahlen auf den Würfeln verwendet werden:

Texture {
    id: proceduralSky
    textureData: ProceduralSkyTextureData {
        sunLongitude: -115
    }
}

Texture {
    id: weaveNormal
    source: "maps/weave.png"
    scaleU: 200
    scaleV: 200
    generateMipmaps: true
    mipFilter: Texture.Linear
}

Texture {
    id: numberNormal
    source: "maps/numbers-normal.png"
}

Texture {
    id: numberFill
    source: "maps/numbers.png"
    generateMipmaps: true
    mipFilter: Texture.Linear
}

Schauplatz

Wir haben einen Node, der unsere Szene mit der Kamera und einem gerichteten Licht enthält:

id: scene
scale: Qt.vector3d(2, 2, 2)
PerspectiveCamera {
    id: camera
    position: Qt.vector3d(-45, 25, 60)
    eulerRotation: Qt.vector3d(-6, -33, 0)
    clipFar: 1000
    clipNear: 0.1
}

DirectionalLight {
    eulerRotation: Qt.vector3d(-45, 25, 0)
    castsShadow: true
    brightness: 1
    shadowMapQuality: Light.ShadowMapQualityHigh
    pcfFactor: 0.1
    shadowBias: 1
}

Tischtuch

Wir fügen die Tischdecke hinzu, die ein StaticRigidBody ist, das aus einem Modell mit einer Webtextur und einem HeightFieldShape für Kollisionen besteht.

StaticRigidBody {
    position: Qt.vector3d(-15, -8, 0)
    id: tablecloth

    Model {
        geometry: HeightFieldGeometry {
            id: tableclothGeometry
            extents: Qt.vector3d(150, 20, 150)
            source: "maps/cloth-heightmap.png"
            smoothShading: false
        }
        materials: PrincipledMaterial {
            baseColor: "#447722"
            roughness: 0.8
            normalMap: weaveNormal
            normalStrength: 0.7
        }
    }

    collisionShapes: HeightFieldShape {
        id: hfShape
        extents: tableclothGeometry.extents
        source: "maps/cloth-heightmap.png"
    }
}

Tasse

Wir definieren die Tasse als DynamicRigidBody mit einem Model und einem TriangleMeshShape als Kollisionsform. Sie hat ein Verhalten für die Eigenschaften eulerRotation und position, da diese Teil einer Animation sind.

DynamicRigidBody {
    id: diceCup
    isKinematic: true
    mass: 0
    property vector3d bottomPos: Qt.vector3d(11, 6, 0)
    property vector3d topPos: Qt.vector3d(11, 45, 0)
    property vector3d unloadPos: Qt.vector3d(0, 45, 0)
    position: bottomPos
    kinematicPivot: Qt.vector3d(0, 6, 0)
    kinematicPosition: bottomPos
    collisionShapes: TriangleMeshShape {
        id: cupShape
        source: "meshes/simpleCup.mesh"
    }
    Model {
        source: "meshes/cup.mesh"
        materials: PrincipledMaterial {
            baseColor: "#cc9988"
            roughness: 0.3
            metalness: 1
        }
    }
}

Turm

Der Turm ist nur ein StaticRigidBody mit einem Model und einem TriangleMeshShape für die Kollision.

StaticRigidBody {
    id: diceTower
    x: -4
    Model {
        id: testModel
        source: "meshes/tower.mesh"
        materials: [
            PrincipledMaterial {
                baseColor: "#ccccce"
                roughness: 0.3
            },
            PrincipledMaterial {
                id: glassMaterial
                baseColor: "#aaaacc"
                transmissionFactor: 0.95
                thicknessFactor: 1
                roughness: 0.05
            }
        ]
    }
    collisionShapes: TriangleMeshShape {
        id: triShape
        source: "meshes/tower.mesh"
    }
}

Würfel

Um die Würfel zu erzeugen, verwenden wir eine Komponente und eine Repeater3D. Die Komponente enthält eine DynamicRigidBody mit einem ConvexMeshShape und einem Model. Die Position, Farbe, Skalierung und Mesh-Quelle werden für jeden Würfel zufällig generiert.

Component {
    id: diceComponent

    DynamicRigidBody {
        id: thisBody
        function randomInRange(min, max) {
            return Math.random() * (max - min) + min
        }

        function restore() {
            reset(initialPosition, eulerRotation)
        }

        scale: Qt.vector3d(scaleFactor, scaleFactor, scaleFactor)
        eulerRotation: Qt.vector3d(randomInRange(0, 360),
                                   randomInRange(0, 360),
                                   randomInRange(0, 360))

        property vector3d initialPosition: Qt.vector3d(11 + 1.5 * Math.cos(index/(Math.PI/4)),
                                                       diceCup.bottomPos.y + index * 1.5,
                                                       0)
        position: initialPosition

        property real scaleFactor: randomInRange(0.8, 1.4)
        property color baseCol: Qt.hsla(randomInRange(0, 1),
                                        randomInRange(0.6, 1.0),
                                        randomInRange(0.4, 0.7),
                                        1.0)

        collisionShapes: ConvexMeshShape {
            id: diceShape
            source: Math.random() < 0.25 ? "meshes/icosahedron.mesh"
                  : Math.random() < 0.5 ? "meshes/dodecahedron.mesh"
                  : Math.random() < 0.75 ? "meshes/octahedron.mesh"
                                         : "meshes/tetrahedron.mesh"
        }

        Model {
            id: thisModel
            source: diceShape.source
            receivesShadows: false
            materials: PrincipledMaterial {
                metalness: 1.0
                roughness: randomInRange(0.2, 0.6)
                baseColor: baseCol
                emissiveMap: numberFill
                emissiveFactor: Qt.vector3d(1, 1, 1)
                normalMap: numberNormal
                normalStrength: 0.75
            }
        }
    }
}

Repeater3D {
    id: dicePool
    model: 25
    delegate: diceComponent
    function restore() {
        for (var i = 0; i < count; i++) {
            objectAt(i).restore()
        }
    }
}

Animation

Damit sich die Würfel vom Becher zum Würfelturm bewegen, animieren wir den Becher, bewegen ihn nach oben und kippen ihn dann um. Um sicherzustellen, dass die Animation mit der physikalischen Simulation synchron bleibt, verwenden wir ein AnimationController, das wir mit dem onFrameDone Signal auf PhysicsWorld verbinden. Nach jedem simulierten Frame wird die Animation mit dem verstrichenen Zeitschritt fortgesetzt.

Connections {
    target: physicsWorld
    property real totalAnimationTime: 7500
    function onFrameDone(timeStep) {
        let progressStep = timeStep / totalAnimationTime
        animationController.progress += progressStep
        if (animationController.progress >= 1) {
            animationController.completeToEnd()
            animationController.reload()
            animationController.progress = 0
        }
    }
}

AnimationController {
    id: animationController
    animation: SequentialAnimation {
        PauseAnimation { duration: 2500 }
        PropertyAnimation {
            target: diceCup
            property: "kinematicPosition"
            to: diceCup.topPos
            duration: 2500
        }
        ParallelAnimation {
            PropertyAnimation {
                target: diceCup
                property: "kinematicEulerRotation.z"
                to: 130
                duration: 1500
            }
            PropertyAnimation {
                target: diceCup
                property: "kinematicPosition"
                to: diceCup.unloadPos
                duration: 1500
            }
        }
        PauseAnimation { duration: 1000 }
        ParallelAnimation {
            PropertyAnimation {
                target: diceCup
                property: "kinematicEulerRotation.z"
                to: 0
                duration: 1500
            }
            PropertyAnimation {
                target: diceCup
                property: "kinematicPosition"
                to: diceCup.topPos
                duration: 1500
            }
        }
        PropertyAnimation { target: diceCup; property: "kinematicPosition"; to: diceCup.bottomPos; duration: 1500 }
        PauseAnimation { duration: 2000 }
        ScriptAction { script: dicePool.restore() }
    }
}

Steuerung

Schließlich wird ein WasdController hinzugefügt, um die Kamera mit einer Tastatur steuern zu können:

WasdController {
    keysEnabled: true
    controlledObject: camera
    speed: 0.2
}

Dateien:

Bilder:

© 2025 The Qt Company Ltd. Documentation contributions included herein are the copyrights of their respective owners. The documentation provided herein is licensed under the terms of the GNU Free Documentation License version 1.3 as published by the Free Software Foundation. Qt and respective logos are trademarks of The Qt Company Ltd. in Finland and/or other countries worldwide. All other trademarks are property of their respective owners.