


























1. Continuous track 2. 使用Blender模拟履带运动 2.1 履带建模-曲线阵列 2.2 约束-关系-子级 2.3 约束-关系-轴心 2.4 copy 2.5 轮子 2.6 输出简单动画 2.7 复杂道路行驶问题 2.8 小结 3. 使用Blender物理系统模拟履带运动 3.1 刚体参数表 3.2 刚体约束参数表 3.3 不平整地面 3.4 轮子建模 3.5 履带建模 3.6 复制另一侧的轮子和履带。 3.7 炮管 3.8 摄像机 3.9 输出动画
履带(英语:Continuous tracks,字面意思“连续轨道”)是一种使用于坦克车、工程车等运输工具的装置,用来使这些机器移动。
履带的构造有两大类别:
履带可以将车辆的重量平均分散在地面,防止车辆沉入地面,履带表面可完整贴于地面。
相较于四轮车辆,装上履带带动后,可增加百分之八十八的抓地力,因此可在较恶劣的地表行驶。
新建一个 曲线环 ,编辑为履带循环运动的路径。
新建一个 Cube,编辑为履带上的一块板。
新建一个 平面,大小和上面的 履带板 相当。作为履带环绕曲线阵列的载体。
依次选取 履带板,平面,Ctrl P,设置 平面 为 履带板 的父对象。
选取 平面,添加阵列修改器,添加曲线修改器,选择上方的曲线环。(适当调整阵列方向,阵列间距与数量)
选取 平面,右侧属性区域,实例化,选择面。下方显示实例:取消勾选 视图和渲染。
选择 履带板 本体,H,隐藏。画面里就只剩下履带环了...
为了方便选择被履带覆盖的曲线,新建一个 空对象,作为曲线的父对象,选择空对象,顺着履带的方向(本例是Y轴)拖动即可看到履带直线运动。 但若是偏离了Y轴,履带也会脱离曲线束缚...
图1: 一块履带板;
图2:履带;

图3:履带板直接曲线阵列会弯曲,(不使用中间平面)
选择曲线阵列的 平面,添加约束: 关系\子级,对象选曲线
选中曲线,G 朝履带方向移动,履带会随曲线同步移动,但不再滑动。
回到平面约束子级上,关闭履带方向的 [位置] 轴向即可 (本例为位置:Y轴,履带在Y轴方向移动)
选中曲线,G 朝履带方向移动,履带会随曲线移动并在曲线上滑动。偏离Y轴也正常。
绕Z轴旋转,履带还是会偏离曲线。
选择曲线阵列的 平面,添加约束: 关系\轴心,对象选曲线
再选择空对象,旋转,曲线和履带不再偏离。
截至目前,所有建模原始位置都在原点。全选,Shift D 复制一份。
选中其中一个空对象向 X轴 方向移动2单位。
选中另外一个空对象向 -X轴 方向移动2单位。
分别选中2条曲线,Alt P,取消父对象,并保持变换。
删除一个空对象,将剩下的一个空对象移动到原点。
选中2条曲线,再选择空对象,Ctrl P, 将原点的空对象作为2测的共同父对象。
选中 空对象,移动,Z轴旋转。正常则继续。
填充履带中间的轮子,2侧各3个轮子。
选中轮子,对应的曲线,Ctrl P 保持变换。轮子会随之平移,但不会转动。
选中轮子,添加约束:变换\变换
目标:空对象,世界空间。勾选 延伸。(勾选后可持续旋转,否则只转一圈。)
拥有者:局部空间。
映射自\位置\Y最小值:-πr,Y最大值:πr。(使之与轮子周长匹配。)
映射到\旋转\X源轴:Y,最小值:180°,最大值:-180°. (上面填πr,就是半圈,匹配这里的180°)
选中 空对象,移动,Z轴旋转。轮子和履带能同步运动了。
到此为止,选中空对象 G 前后移动 履带,轮子配合移动。
选中空对象 R Z 旋转,履带,轮子配合也能配合旋转。原地旋转时,2个履带一前一后,反方向转动。轮子也跟随履带转动。看似很完美。
制作一些简单的片段动画,这就够了。
新增一条蜿蜒曲折的曲线,作为履带行进的路径。
选中 空对象,再选择 曲线道路,Ctrl P 选择 跟随路径。
将 摄像机 移动到 履带 侧上方,可以清晰观察 2条履带,以及轮子转动的位置。
选中 摄像机 再选择 空对象,Ctrl P 设置父关系,摄像机会始终跟随履带同步移动,可以持续观察运动。
曲线道路大致是个椭圆形,起初的直线和弯道都很正常,弯道外侧比内测转动更快,看似完美。
半个弯道后,2个履带旋转和道路行进不再匹配... 再过到下一个弯道的一半后,回归正常。
整体操作简单,对建模也没有要求。但有缺陷尚待解决。
方向偏离Y正向开始减速,到垂直Y轴,速度降低到0,继续转向,则负方向逐渐加速...
正常的部分: 可以直行,倒车,原地小角度转弯,行进过程中小角度转弯。
这里的小角度转弯,转弯外侧转动快于内测,虽然有逐渐减速,若转弯角度不大,则减速不明显,勉强可以接受。
缺陷:大角度转弯,掉头就会出现明显的减速及反转异常。
先说结论,和上面的方法相比,操作较为复杂。但能模拟复杂道路行驶。
不平整的路面,小坡道,小沟壑,转弯,掉头,倒车。都可以模拟。
以下操作参考如下视频教程:
Blender Tank Tracks Tutorial Part 2| Physics, Suspension, Constraints (Arijan)
| 对象 | Object | 刚体类型 | 刚体形状 | 重量 | 补充说明 |
| 地面 | Plane | 被动 | 网格 | 细分后添加置换修改器,纹理类型选择 Clouts 云絮。 | |
| 车体 | Cube | 活动项 | 方框 | 10 | 车体使用一个长方体,可以将所有表面删除,只留下线框。 |
| 车轮 | Cylinder | 活动项 | 柱体 | 3 | 地面承重轮,上方驱动轮 |
| 履带 | Cube | 活动项 | 网格 | 0.1 | 履带板添加阵列和曲线修改器,并应用修改器。 |
| 空对象 | 生成步骤 | 左下角编辑面板 | 刚体约束 属性设置 | 补充说明 | 空对象 | |||
| 悬挂系统 Generic Spring (地面轮子) |
选择1 (选中项): | 地面轮 | 类型: | 泛型弹簧 | 限制-角度: | (?) Y,Z (0:0) | 车轮滚动轴X | 悬挂系统 Generic Spring (地面轮子) |
| 选择2 (活动项): | 车体 | 位置: | 选中项 | 限制-线性: | (?) X,Y (0:0) | 只允许上下移动 | ||
| 物体菜单: | 刚体– 连接 | 关联模式: | 选中项 到 活动项 | 弹性-线性: | (?) Z (300:15) | 弹性系数 | ||
| 悬挂系统 Generic Spring (上方轮子) |
选择1 (选中项): | 地面轮 | 类型: | 泛型弹簧 | 限制-角度: | (?) Y,Z (0:0) | 车轮滚动轴X | 悬挂系统 Generic Spring (上方轮子) |
| 选择2 (活动项): | 车体 | 位置: | 选中项 | 限制-线性: | (?) X,Y,Z (0:0) | 上方轮子不接触地面 | ||
| 物体菜单: | 刚体– 连接 | 关联模式: | 选中项 到 活动项 | 弹性-线性: | 不设置 | |||
| 动力系统 Motor (2侧各1个轮子) |
选择1 (选中项): | 驱动轮 | 类型: | Motor | 机动-角度: | (?) 勾选角度 | motor 的 X 轴 必须与旋转轴对齐 |
动力系统 Motor (2侧各1个轮子) |
| 选择2 (活动项): | 车体 | 位置: | 选中项 | 目标速度: | 3 | |||
| 物体菜单: | 刚体– 连接 | 关联模式: | 选中项 到 活动项 | 最大脉冲: | 5 | |||
| 履带-铰链 Hinge (所有履带) |
选择1 (选中项): | 所有履带 | 类型: | Hinge | hinge 的 Z 轴 必须与旋转轴对齐 |
履带-铰链 Hinge (所有履带) |
||
| 选择2 (活动项): | 位置: | 中心 | ||||||
| 物体菜单: | 刚体– 连接 | 关联模式: | 按距离链式连接 | |||||
| 空对象 | 生成步骤 | 左下角编辑面板 | 刚体约束 属性设置 | 补充说明 | 空对象 | |||
用于机动及悬挂的刚体约束,要绑定到对应的轮子上。依次选择空物体,轮子,Ctrl P,保持变换。
驱动轮会绑定2个空物体,一个悬挂,一个机动。
新增平面。
编辑模式,平面,放大,细分多次,
物体模式,给平面添加,置换修改器,Deform\Displace。新建一个新纹理。
右侧属性编辑器,切换到纹理页签,类型选择云絮,Clouts.
返回修改器页签,修改强度为0.2,高低不规则的地面形成了。(调为0,则为平整地面。)
属性区物理页签,设置刚体类型为被动项,形状为网格。
新建一个轮子,设置好刚体。添加悬挂系统的刚体约束。
然后选择刚体约束的空物体,再选择轮子,Ctrl P 设置父对象,选保持变换。
然后再选择空物体和轮子,Shift D 复制为同侧的其他轮子。
上方,前后各有一个轮子,悬挂设置稍有不同。如上参数表。
上方的前后2个轮子,只有一个是驱动轮,通常为坦克后方,给该轮子添加刚体约束,机动。
提示: 建立3个集合,分别存放以下3类物体。方便全选统一修改。
建模方式同第二章类似,建立一个履带板,勾勒一圈曲线。然后给履带板添加阵列,曲线修改器。
不习惯编辑曲线的,也可以用网格画曲线形状,然后将网格转化为曲线。
最后要将履带板的阵列修改器,曲线修改器都应用。曲线不再需要。
建立一个集合,用于存放履带。
选择 履带 编辑模式,全选,P 按离散分离。将一个履带对象分离为几十个单独的履带板。
全选所有履带板,物体菜单-设置原点- (原点 → 几何中心)。
履带-添加刚体约束-铰链
全选所有履带板,按前面的参数表添加刚体约束,操作完成后,沿着履带板生成了一圈空物体。
仔细观察,会发现有1个空位,缺少一个空物体。
选择这个空位2侧的履带板,物体菜单-刚体-连接,重复前面建立铰链的操作。补充了这一个刚体约束,所有履带板的铰链约束就完整了。
新建一个集合,用于存放用于铰链的刚体约束空物体。
复制前的环境设定:
选择这一侧的所有轮子,履带及对应的刚体约束。Shift D 复制一份。S Y -1,移动到另一侧。
新增一个圆柱体,作为坦克前方的炮管。不需要设置刚体属性,将他绑定到车体上即可。
空格播放,若在崎岖的路面行驶,炮管也会上下摇晃,一会儿指向天,一会儿指向地面。
给炮管添加约束: 旋转限制. 勾选X轴,轮子滚动的轴向。
播放,炮管会随着崎岖路面上下颠簸,但方向不会变,始终指向前方。
摄像机移动到侧后偏上位置,方便观察坦克履带运转。
将摄像机绑定到前面的炮管上。
播放时,摄像机也会跟随移动,持续近距离观察履带运转。
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