AddForce()의 ForceMode에 대해

 

ForceMode에 따라 벡터 방향으로 힘을 추가한다.

 

Unity Documentation - AddForce()

Unity - Scripting API: Rigidbody.AddForce

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ForceMode

 

1. ForceMode.Force : Input을 힘(N)으로 해석한다.
    -> DT와 질량에 영향을 받음

$$ \Delta v = \frac{Input}{m} \times \Delta t $$

 

2. ForceMode.Acceleration : Input 을 가속도(m/s^2)로 해석한다.
    -> DT에는 영향을 받지만, 질량에는 영향을 받지 않음

$$ \Delta v = Input \times \Delta t $$

 

3. ForceMode.Impulse : Input 을 충격량(N⋅s or kg⋅m/s)으로 해석한다.
    -> DT에는 영향을 받지 않지만, 질량에는 영향을 받음

$$ \Delta v = \frac{Input}{m} $$

 

4. ForceMode.VelocityChange : Input 을 직접적인 속도(m/s)로 해석한다.
   -> DT나 질량에 영향을 받지 않음

$$ \Delta v = Input $$

 

 

이미 내부에서 시간에 따른 DT 계산을 해주고 있기 때문에, FixedUpdate()에서 AddForce()를 실행할 때 Time.deltaFixedTime을 해줄 필요가 없다.

 

Force Mode	DT (Delta Time)	질량
ForceMode.Force	O	O
ForceMode.Acceleration	O	X
ForceMode.Impulse	X	O
ForceMode.VelocityChange	X	X

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힘, 질량, 가속도

 

ForceMode.Force에서 입력값이 거치는 계산 과정에 대해 알아보자.

 

$$ F = ma $$

$$ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} $$

$$ F = m \times \frac{\Delta v}{\Delta t} $$

 

힘(F)이 입력되었을 때, 힘의 방향벡터에 대해 변화하는 속도는 다음과 같다.

$$ \Delta v = \frac{F}{m} \times \Delta t $$

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AddForce를 Update가 아닌 FixedUpdate에서 사용해야 하는 이유

 

DT에 상관이 없는 ForceMode.Impulse 와 같이 예외가 있을 수 있지만, DT가 상관있는 경우 물리학에 충돌 누락이 발생할 수 있으므로 Update()가 아닌 FixedUpdate에서 처리해야 한다.

또한 FixedUpdate -> OnTrigger & OnCollision -> Update 순서대로 이벤트가 발생하기 때문에 정확한 충돌을 위해 충돌 처리 전에 AddForce를 해야 한다.

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ASH 프로젝트에서 나무를 밀기 위해 사용하는 AddForce

 

AddForce를 이용한 나무 쓰러뜨리기 기믹

 

// 해당 코드는 FixedUpdate()에서 돌아간다
_rigid.AddForceAtPosition(Vector2.right * _dir * _power, forcePointTransform.position, ForceMode2D.Force);

 

AddForceAtPosition()은 힘을 주는 위치를 정해줄 수 있다는 점에서 AddForce()와 차이가 있지만, 나머지는 전부 같다.

ForceMode.Force를 사용하고 있으며 이는 물체의 질량, DT에 영향을 받는다. 그리고 이 함수는 FixedUpdate()에서 고정된 DT를 가지고 물체의 속도를 변경한다.