Qt Quick 3D Physics - 사용자 정의 도형 예시

다양한 도형을 사용하는 방법을 보여줍니다.

초록색 지형 위에 놓인, 투명한 직사각형 구조물 안에 실체적인 기하학적 도형들이 들어 있는 3D 장면의 스크린샷으로, 그 옆 화분에는 작은 다색 물체가 놓여 있다.

이 예제는 여러 리지드 바디 메쉬를 불러오고 생성하는 방법과 애니메이션 적용 방법을 보여줍니다. 이 씬은 주사위 타워, 식탁보, 컵, 그리고 몇 개의 주사위로 구성되어 있습니다. 컵은 생성된 주사위를 모아 주사위 타워에 넣는 애니메이션이 적용되어 있습니다. 주사위는 주사위 타워에서 굴러 내려와 식탁보 위로 흩어집니다.

환경

평소와 마찬가지로 ` PhysicsWorld `와 ` View3D`가 있습니다. ` View3D `에는 라이트프로브를 설정하는 환경이 포함되어 있습니다:

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

텍스처

스카이박스, 식탁보, 주사위 숫자에 사용될 네 가지 텍스처를 정의합니다:

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
}

씬

카메라와 방향성 조명이 포함된 씬을 담는 노드가 있습니다:

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
}

식탁보

직조 텍스처가 적용된 모델과 충돌 처리를 위한 HeightFieldShape 로 구성된 ‘ StaticRigidBody ’인 식탁보를 추가합니다.

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"
    }
}

컵

컵은 모델(Model)과 충돌 형상( TriangleMeshShape )을 가진 DynamicRigidBody 로 정의합니다. 컵에는 애니메이션의 일부인 eulerRotation 및 position 속성에 대한 비헤이비어(Behavior)가 적용되어 있습니다.

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
        }
    }
}

타워

타워는 단순히 모델(Model)과 충돌용 사각형( TriangleMeshShape )을 가진 StaticRigidBody 입니다.

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"
    }
}

주사위

주사위를 생성하기 위해 사용자 정의 Die QML 객체와 Repeater3D 가 포함된 컴포넌트를 사용합니다.

Component {
    id: diceComponent
    Die {}
}

Repeater3D {
    id: dicePool
    model: 25
    delegate: diceComponent
    delegateModelAccess: DelegateModel.ReadWrite
    function restore() {
        for (let i = 0; i < count; i++) {
            (objectAt(i) as Die).restore()
        }
    }
}

Die 객체에는 ConvexMeshShape 와 Model이 포함된 DynamicRigidBody 가 들어 있습니다. 각 주사위의 위치, 색상, 스케일 및 메시 소스는 무작위로 생성됩니다.

DynamicRigidBody {
    id: thisBody
    required property int index

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

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

    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)),
                                                   6 + 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: thisBody.randomInRange(0.2, 0.6)
            baseColor: thisBody.baseCol
            emissiveMap: numberFill
            emissiveFactor: Qt.vector3d(1, 1, 1)
            normalMap: numberNormal
            normalStrength: 0.75
        }
    }
}

애니메이션

주사위가 컵에서 주사위 타워로 이동하도록 하기 위해, 컵에 애니메이션을 적용하여 위쪽으로 이동시킨 다음 뒤집습니다. 애니메이션이 물리 시뮬레이션과 동기화되도록 하기 위해, PhysicsWorld 의 onFrameDone 신호에 연결된 AnimationController 를 사용합니다. 시뮬레이션된 각 프레임이 끝날 때마다 경과된 타임스텝만큼 애니메이션을 진행합니다.

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() }
    }
}

컨트롤러

마지막으로 키보드를 사용하여 카메라를 제어할 수 있도록 WasdController 를 추가합니다:

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

파일:

이미지:

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