4、材质与摩擦：物理材质的定义，摩擦系数与恢复系数（弹性）的实际调参经验
好，咱们今天聊点实在的。物理材质这个东西，说白了就是告诉物理引擎：「这个物体摸起来像什么？」是像冰面一样滑，还是像橡胶一样弹？
我刚开始做物理集成的时候，以为只要把刚体加上重力就完事了。结果呢？物体掉地上直接弹飞了，或者两个箱子叠在一起像抹了油一样滑开。嗯，这就是没调好材质参数。
4.1 物理材质的核心属性
在Three.js里集成物理引擎（比如Cannon-es或Ammo.js），每个刚体都需要绑定一个材质。这个材质主要管两件事：
- 摩擦系数（Friction）：物体表面有多「涩」
- 恢复系数（Restitution）：物体有多「弹」
我个人习惯把这两个参数看作一对「冤家」。摩擦大了就不容易滑，恢复大了就容易弹。但两者之间其实没有直接数学关系，你得分别调。
4.2 摩擦系数的调参经验
摩擦系数一般取值在0到1之间。0代表完全光滑，1代表非常粗糙。但实际项目中，我很少用极端值。
| 材质类型 | 摩擦系数 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 冰面 | 0.01 - 0.05 | 滑冰、推箱子 |
| 金属 | 0.3 - 0.5 | 机械零件、工具 |
| 橡胶 | 0.7 - 0.9 | 轮胎、鞋底 |
| 砂纸 | 0.9 - 1.0 | 打磨、防滑表面 |
我在项目中遇到过一个问题：一个木箱放在木地板上，按理说应该能稳稳停住。但实际跑起来，箱子轻轻一推就滑出去老远。后来发现是摩擦系数设成了0.2，改成0.5就正常了。你想想看，木头之间的摩擦其实不小，0.2太低了。
4.3 恢复系数（弹性）的调参经验
恢复系数决定了物体碰撞后能「弹」回多少能量。1代表完全弹性（像超级球），0代表完全非弹性（像一袋面粉）。
| 材质类型 | 恢复系数 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 超级球 | 0.9 - 1.0 | 弹跳球、蹦床 |
| 篮球 | 0.7 - 0.8 | 运动模拟 |
| 木头 | 0.2 - 0.4 | 家具、地板 |
| 沙袋 | 0.0 - 0.1 | 软体、缓冲 |
为什么会这样？因为现实世界中没有完全弹性的物体。就算是一个钢球掉在钢板上，也会损失一部分能量（变成声音和热量）。所以恢复系数永远小于1。
我曾经犯过一个错误：把恢复系数设成1.0，结果一个球掉地上后越弹越高，最后直接飞出场景了。嗯，物理引擎可不会跟你讲客气，参数设得离谱，行为就离谱。
4.4 代码示例：在Cannon-es中定义物理材质
下面是一个实际的代码片段，展示了如何在Cannon-es中创建材质并应用到刚体上：
// 创建物理材质
const groundMaterial = new CANNON.Material('ground');
const boxMaterial = new CANNON.Material('box');
// 定义接触材质对
const contactMaterial = new CANNON.ContactMaterial(
groundMaterial,
boxMaterial,
{
friction: 0.5, // 摩擦系数
restitution: 0.3 // 恢复系数
}
);
// 添加到物理世界
world.addContactMaterial(contactMaterial);
// 应用到刚体
const groundBody = new CANNON.Body({ mass: 0, material: groundMaterial });
const boxBody = new CANNON.Body({ mass: 1, material: boxMaterial });注意看，这里我用了ContactMaterial来定义两种材质之间的交互参数。为什么不是直接在材质上定义？因为摩擦和恢复其实是「两个物体之间」的属性，不是单个物体的属性。一个橡胶球在冰面上和在砂纸上的表现完全不同，对吧？
4.5 实际调参经验总结
做了几个项目后，我总结了一套自己的调参流程：
- 先调恢复系数：让物体掉地上，观察弹跳高度。如果弹得太高就降低，如果完全不弹就提高。
- 再调摩擦系数：推一下物体，看它滑多远。滑得太远就提高摩擦，停得太快就降低。
- 最后微调：两个参数一起调，因为有时候摩擦和恢复会互相影响。比如恢复系数高了，物体弹跳时接触时间短，摩擦效果就不明显。
好了，这一章就到这里。下一章我们会聊碰撞检测的优化，到时候我会分享一些让物理模拟跑得更流畅的实战技巧。记得动手试试上面的代码，亲手调一调参数，比看十遍文章都管用。