简述:

在Isaac Sim中创建元素后需要给元素添加物理属性，元素才能参与到仿真的物理碰撞中。

简单来说， ”Rigid Body” (刚体) 决定了物体能不能动 (受不受力，包括重力)，而 “Collider“ (碰撞体) 决定了物体有没有实体边界 (会不会穿模)。 “Preset“ (预设) 是 Isaac Sim 为了方便操作提供的一键配置打包方案

操作:

可以批量选择元素，右击元素本体或 Stage中的元素 → Add → Physics → 选择需要添加的组件

组件列表:

“Rigid Body with Colliders Preset“、 ”Colliders Preset”、 “Rigid Body“、 “Collider“、 “Articulation Root“、 “MeshMergeCollision“

物理组件的详细区别: 

1. 物理属性的 “底层零件“:

Rigid Body (纯刚体组件)

只添加了动力学属性 (质量、速度、力)，却没有添加碰撞边界。

如果物体只有刚体没有碰撞体，它虽然会受到重力往下掉，但因为物理引擎不知道它的外壳形状，它会直接穿透地板掉出世界之外 (穿模)。

很少单独使用。通常只在一些需要极度简化计算的不可见控制节点 (Dummy objects / Xforms) 上使用，通过关节 (Joints) 带动其他有碰撞体的组件运动。

Collider (纯碰撞体组件)

通常指的是 底层属性 (Physics API) 中的碰撞边界，而不是UI上的预设快捷键。

如果手动给一个物体只添加了 ”Collider” 属性，效果和 ”Colliders Preset” 类似，就是一个没有质量的静态边界。区别在于，手动添加需要自行去属性面板里调整碰撞网格的计算方式 (比如是 Convex Hull 还是 Triangle Mesh)。

2. 一键配置的 “快捷预设“:

Rigid Body with Colliders Preset (带碰撞体的刚体预设)

同时赋予物体质量 (Rigid Body) 和物理边界 (Collider)。

物体不仅有了边界 (不会穿模)，还能完全参与物理模拟。会受到重力自由落体，可以被推走，撞击后会产生反作用力。

适用于所有需要发生位移的动态物体，或是虚拟房间里较轻且可以被碰撞移位的家具

Colliders Preset (碰撞体预设)

会自动计算并为选中的3D网格添加合适的物理边界，但不添加任何动力学属性。

物体有坚实的边界，别的物体撞倒它会被弹开或挡住。但它本身没有质量，不受重力影响，悬在空中也不会掉下来，即使受到巨大的力也不会移动。

适合作为静态障碍物。机器人会撞到它们并触发避障，但墙壁永远不会被机器人推倒。

3. 处理复杂机械与大场景的 “进阶工具“:

Articulation Root (铰接树根节点 / 关节根节点)

专门为机器人和复杂机械结构设计的核心节点。

当有一个由多个刚体 (Rigid Body) 通过关节 (Joints，比如转轴、滑轨等) 连接在一起的复杂系统时，需要在一个最高层级的父节点 (通常是一个 Xform) 上添加 Articulation Root。这相当于向物理引擎宣告: “这是一个完整的机器人系统，请把它作为一个整体来计算物理反馈，而不是一堆用绳子拴在一起的松散木块。”

普通的刚体加普通关节使用的是 ”最大坐标法 (Maximum Coordinate)”，在受到外力 (比如撞墙) 时，关节处容易发生拉扯、形变甚至断开 (也就是俗称的 ”爆模型”)。而加了 Articulation Root 后，物理引擎会切换到专门的 “简化坐标求解器 (Reduced Coordinate Solver)“，这会让机器人的关节变得及其坚固和稳定，不会因受力过大而扯断。

MeshMergeCollision (网格合并碰撞体)

用于性能优化和简化复杂几何体的物理碰撞处理选项。

当有一个由成百上千个微小面片组成的及其复杂的3D模型时，如果让物理引擎去精确计算每一个小凹槽的碰撞，会极大的损耗计算机的算力，导致仿真帧率狂跌。MeshMergeCollision (或者类似生成合并碰撞网格的操作) 会将这些复杂的视觉网格 (Visual Mesh) 合并并包裹成一个或几个简化的碰撞外壳 (通常是凸包集合，Convex Decomposition)。

它把 ”视觉模型” (看到的复杂的样子) 和 “碰撞模型“ (物理引擎计算边界的样子) 分离开来，碰撞外壳比视觉模型简单的多，但足以应对正常的物理交互。