我们经常在游戏中看到下面的 gif 里所展示的“可交互场景对象”。这样的对象的存在增添了场景的可交互性，让场景不那么死板，显得更有生气和灵性。除了下图展示的游戏 HUE 之外，GRIS、空洞骑士等游戏也大量使用了可交换场景对象。

HUE中的可交互场景对象-藤曼

这种可交互的场景对象是怎么实现的呢？这就要引出文章的主题：Joints（关节）了。

什么是关节

Joints（关节）是一种用于将两个刚体连接在一起的物理组件，通常用于模拟现实世界中的连接、约束或机械行为。例如，你可以用关节连接一个物体到另一个物体、固定到某个位置，或者模拟摆锤、弹簧等效果。

固定关节/Fixed

固定关节（Fixed Joint）将两个对象固定在相对位置，适合用来模拟焊接、粘合等固定效果。例如将一个箱子固定在某个位置、或者连接两个不会相对移动的物体（例如把粘土炸弹固定到某个移动对象上）。

可使用固定关节面板上的 Break Force 和 Break Torque 属性来设置关节强度的限制。如果这些值小于无穷大，并对该对象施加大于这些限制的力/扭矩，则其固定关节将被破坏并将摆脱其约束的束缚。

另外，固定关节的刚体类型也会影响到展示的效果，例如：

弹簧关节/Spring

弹簧关节 (Spring Joint) 将两个刚体连接在一起，但允许两者之间的距离改变，就好像它们通过弹簧连接一样。Anchor 表示了弹簧连接点的位置，Connected Anchor 则是自动计算出的自身的连接锚点位置（也可以取消勾选自动计算）。锚点在检查器中以一个棕色小方块的形式展现：

弹簧就像一块弹性物，试图将两个锚点一起拉到完全相同的位置。拉力的强度与两个点之间的当前距离成比例，其中每单位距离的力由 Spring 属性设定。为了防止弹簧无休止振荡，可以设置 Damper（阻尼）值，从而根据与两个对象之间的相对速度按比例减小弹簧力。值越高，振荡消失的速度越快。

Min Distance 和 Max Distance 值用于设置弹簧不施加任何力的距离范围。可以使用该距离范围允许对象进行少量的独立移动，但当对象之间的距离太大时将它们拉到一起。

铰链关节/Hinge

铰链关节 (Hinge Joint) 将两个刚体组合在一起，对刚体进行约束，让它们就像通过铰链连接一样移动。铰链关节非常适合用于门，但也可用于模拟链条、钟摆等对象。我们在文章最开始提到的藤曼效果就是通过铰链实现的。Anchor 表示了铰链连接处的位置，Axis 则是铰链的轴，Connected Anchor 同样自动计算出的自身的连接锚点位置（也可以取消勾选自动计算）。铰链的锚点在检查器中以一个棕色小横杆的形式展现：

铰链支持弹簧效果，也可以通过 Motor（发动机）驱使着一直运动，不过 Spring 和 Motor 是互斥的，同时使用这两者会导致不可预测的结果。

对于 Motor，我们可以为其设置目标速度 Target Velocity 和力的大小 Force：

铰链还可以通过 Use Limits 来限制铰链的旋转角度在 Min 到 Max 值范围内。Bounciness 属性当对象达到了最小或最大停止限制时对象的反弹力大小。

那如何通过铰链关节做出 HUE 中的藤曼效果呢？答案很简单，我们可以将多个铰链关节串在一起形成一条链条，例如下方所做的简单尝试：

角色关节/Character

角色关节 (Character Joint) 主要用于布娃娃效果。此类关节是延长的球窝关节，可以用于模拟人体的骨骼连接（如肩膀或膝盖）。我们可以限制关节的旋转角度并添加弹性，让其更接近真实的效果。

一些很“物理”的游戏，比如人类一败涂地和猛兽派对的“摇摇晃晃”的行走效果，或许都在其中使用到了类似角色关节的设置。

可配置关节/Configurable

可配置关节是所有关节中最复杂的一个。显然，从它的名字可以看出，可配置关节可以模拟出任意一种关节的效果，我们还可以通过配置可配置关节将关节修改为高度专业化的关节。

Anchor 和 Axis 类似前面出现的设置，XYZ Motion / Angular XYZ 则代表在XYZ轴上的运动与旋转模式，可以改成：

Limit：约束，允许在预定义的限制范围内自由移动。
Lock：锁定，不允许任何运动。
Free：自由，允许任意移动。

这里有一系列 Limit，Linear Limit 可以限制平移运动，该属性定义了关节可从其原点移动的最大距离（分别沿每个轴进行测量）。Angular Limit 可以限制旋转，与线性限制不同的是此属性可以为每个轴指定不同的限制值。

通过观察面板可以发现 Limit 分为 Spring 和 Bounciness 两类。默认情况下，关节在达到约束时会直接停止移动。但这样的非弹性碰撞在现实世界中是罕见的，因此向受约束的关节添加一些弹跳感会很有用。Spring 限制定义了拉回的弹簧力和阻尼，而 Bounciness 限制定义了到达限制后的反作用力和接触距离。

目标位置、目标速度、目标旋转角度、目标扭矩速度和之前关节中出现的目标 xx（Target xx）类似，都是游戏对象希望到达的目标。面板中的 Drive 则可以给对象施加对应轴上的弹力（和阻尼设定），这样不管怎么拉扯对象，对象都会依照 Drive 设置的弹力和阻尼参数回到目标位置。

Slerp Drive 指定了驱动扭矩如何使关节围绕所有局部 x 轴旋转，仅当 Rotation Drive Mode 属性设置为 Slerp 时才可使用此属性。Slerp Drive
不同于其他驱动模式在不同的轴上施加力，它使用四元数的球面插值或 “Slerp” 功能来重新定向关节。Slerp 过程不会隔离单个轴，而是寻找将对象从当前方向带到目标的最小总旋转，并根据需要将该旋转应用于所有轴。Slerp Drive 和 X + Y/Z 轴 Drive 不能共存。

用可配置关节制作一个效果吧

新建两个 Cube，为其增加可配置关节组件。将两个 Cube 摆放成上下位置关系，为上面的 Cube 可配置关节的 Connected Body 设置成下面的 Cube。
设置上方 Cube 的各项 Driver 的弹力为 20，运行游戏：