引言：刚体模拟，一场与物理引擎的博弈
在 Blender 中做刚体碰撞，就像是在悬崖边跳舞——跳好了，你能得到震撼的破碎与堆叠效果；跳不好，就是一场穿模、爆炸、乱飞的灾难。作为一个在刚体模拟上栽过无数跟头的老兵，我今天就把那些年踩过的坑，一个一个指给你看。每个坑，我都用「现象→根因→解决方案→预防措施」的结构来剖析，希望能帮你省下那些通宵排查的夜晚。
坑 1：刚体纹丝不动，像个雕塑
现象：你给物体添加了「刚体」修改器，设置了「动态」，点了播放，结果它像被点了穴一样，纹丝不动。
根因：这是刚体模拟中最常见的误区——你忘了在「场景」属性中设置「地面」或者给予物体初始速度。Blender 的刚体模拟默认是「重力」驱动的，如果没有碰撞对象，物体就会在重力作用下自由落体，但如果它一开始就悬空且没有碰撞体，它只会静止在那里（因为默认的「动态」刚体需要「力」来打破平衡）。更常见的是，你给物体添加了刚体，却没有给「地面」添加「被动」刚体，导致物体直接穿透地面，或者因为没有碰撞而悬浮。
解决方案：确保你要掉落的物体是「动态」刚体，而地面（或任何静态障碍物）是「被动」刚体。在「物理属性」面板中检查「刚体」类型，并确认「场景」中确实存在碰撞对象。
预防措施：在开始模拟前，先按一下空格键播放，观察物体是否有下落趋势。如果没有，检查刚体类型和碰撞基础设置。
技巧：刚体模拟的「缓存」默认是 250 帧，如果你在第 250 帧之后才播放，物体当然不会动。记得在「场景」属性中调整「结束帧」或者清除缓存。
坑 2：穿模！物体穿过地面，掉入万丈深渊
现象：你的动态物体直接穿过被动地面，像幽灵一样掉下去，或在接触时互相穿插。
根因：这是刚体模拟中最令人抓狂的问题。原因有三：一是「碰撞形状」设置不当。Blender 默认的碰撞形状是「凸包」（Convex Hull），它用凸包近似物体形状，对于凹形物体（如碗、杯子）就会产生巨大误差，导致物体看起来还没接触就反弹或穿透。二是「解算器」（Solver）的迭代次数不足，导致碰撞检测不够精确。三是物体运动速度过快，在时间步长内跨越了碰撞体厚度。
解决方案：对于复杂形状，将碰撞形状改为「网格」（Mesh），但要注意这会增加计算量。对于高速运动，增加「解算器」中的「迭代次数」（默认 10，可调到 20-30）。另外，确保物体的缩放已应用（Ctrl+A 应用缩放），否则碰撞形状会变形。
预防措施：在设置刚体前，养成检查「碰撞形状」的习惯，并根据物体形状选择「凸包」「网格」或「盒体」。对于高速碰撞，可以适当降低物体速度或增大「时间步长」的细分。
注意：碰撞形状「网格」在 Blender 3.0 以后是「精确」模式，但性能开销大。如果场景复杂，尽量用「凸包」组合。
坑 3：碰撞时爆炸，物体飞得到处都是
现象：物体一接触就产生巨大的排斥力，像爆炸一样四散飞溅，完全不符合物理直觉。
根因：这通常是因为「碰撞边距」（Margin）设置过大。刚体模拟中，每个碰撞体都有一个「边距」，用于增加碰撞检测的容差，但如果边距过大，物体在未实际接触时就会被弹开，造成「爆炸」效果。此外，物体的「质量」如果设置得过大，也会产生夸张的碰撞力。
解决方案：调小「碰撞边距」，一般保持默认或更小（如 0.01）。检查「质量」值，不要随意设成上千，根据物体大小合理设置（默认 1.0 对应 g）。
预防措施：在「场景」属性的「刚体世界环境」中，可以调节「碰撞边距」的全局值，但更合适逐个物体调整。如果场景中有多个物体，优先检查质量是否过大。
经验：如果你需要物体有不同质量，记得在「物理属性」中勾选「计算质量」或手动设置，但一定要基于真实体积和密度。
坑 4：抖动与穿透并存，模拟不稳定
现象：物体在接触时剧烈抖动，或者互相挤压后发生穿透，模拟结果像抽风一样。
根因：这是「解算器」不稳定的典型症状。Blender 默认使用「Tetrahedral」解算器（旧版），但在复杂场景下，建议使用「Bullet」解算器（新版）。此外，「时间步长」设置过大，导致碰撞检测采样不足。还有可能是物体初始状态就存在交叉重叠，解算器为了分离它们而产生抖动。
解决方案：切换到「Bullet」解算器（在场景属性中），并降低「时间步长」的「最大步长」（如 0.02 秒以下）。同时，在初始状态下，确保物体之间没有重叠，使用「分离」工具或手动调整位置。
预防措施：在搭建场景时，将物体稍微分开一点，避免初始穿透。对于大量物体，可以先用「模拟」缓存测试小范围。
技巧：Blender 4.0 以上默认使用「Bullet」解算器，但如果你从旧文件升级，需要手动切换。
坑 5：动画与刚体不配合，物体要么不动要么乱飞
现象：你给物体设置了关键帧动画，但播放时刚体模拟覆盖了动画，或者物体在动画结束后突然开始物理掉落，衔接生硬。
根因：刚体模拟是基于物理的，它会忽略关键帧动画，除非你使用「动画」刚体类型。默认的「动态」刚体完全由物理引擎驱动，所以你的关键帧无效。而「动画」类型则允许物体跟随动画，直到它被碰撞激活。
解决方案：如果你想让物体先播放动画，然后在某个时刻开始物理模拟，你需要将刚体类型设置为「动画」，然后在动画结束时，通过「添加关键帧」或使用「动力学」面板中的「停用」功能来交给物理引擎。具体方法：在物体物理属性中，将刚体类型设为「动画」，播放动画，然后在需要切换的帧上，点击「动力学」按钮并插入关键帧（此时刚体类型变为「动态」）。
预防措施：如果你需要动画与物理混合，更合适先规划好切换点，并使用「动画」类型作为过渡。
注意：切换刚体类型时，要确保「动力学」属性被正确设置，否则物体会保持动画状态。
坑 6：缓存不更新，改动后模拟结果不变
现象：你修改了物体的位置或物理属性，但重新播放时，模拟结果还是老样子，好像缓存没刷新。
根因：Blender 的刚体模拟会缓存每一帧的结果，以便快速回放。如果你修改了场景，缓存不会自动更新，需要手动清除或重新烘焙。
解决方案：在「场景」属性的「刚体世界环境」中，点击「缓存」面板的「重新烘焙」或「清除」按钮。如果你只想更新部分物体，可以在「物理属性」中选择物体，然后点击「重新烘焙」。
预防措施：养成每次修改后都点击「重新烘焙」的习惯，或者使用「缓存」面板的「自动烘焙」功能（但会占用资源）。
技巧：在调试时，可以开启「实时」模式，这样修改会立即反映，但性能较差。
坑 7：性能卡顿，场景一大就卡成PPT
现象：当场景中有成百上千个刚体时，模拟速度极慢，播放时像幻灯片。
根因：刚体模拟是 CPU 密集型的，每个物体的碰撞检测和响应都需要计算。默认的「凸包」碰撞形状虽然快，但数量一多，依然会拖慢速度。此外，解算器的「迭代次数」过高也会影响性能。
解决方案：优化碰撞形状，尽量用「盒体」或「球体」代替「网格」。减少不必要的刚体数量，例如使用「合并」或「父级」来减少物体数。调整「时间步长」的最大步长，增大步长会降低精度但提升速度。还可以使用「场景」中的「分离」来分区模拟。
预防措施：在制作前，规划好哪些物体需要刚体，哪些可以静态。对于远处或不可见的物体，可以不用刚体或用「被动」。
经验：在制作破碎效果时，不要用大量碎片作为刚体，而是用「分子」插件或「破碎」后只对主要碎片启用刚体。
关于火星人教育
刚体模拟只是 Blender 的冰山一角，如果你想系统学习 Blender 及 AIGC 视觉设计，火星人教育是你的最佳选择。火星人教育创办 24 年来专注数字艺术与 AIGC 实战职业技能培训，开设课程包括 AI 漫剧创作、AIGC 视觉设计、UE5 游戏特效、室内全屋定制、MAYA 三维动画、C4D 动态设计、工业设计、NUKE 影视后期、摄影摄像实训。我们在北京、深圳双校区开设线下面授班，面向美术生、在校大学生及意向转行的职场人群，以项目化实训教学，夯实专业技能，助力就业与职业提升。如果你也想在数字艺术领域大展拳脚，欢迎拨打咨询电话：010-65918670，让我们助你起飞。
评论(0)