Física de Vehículos en Roblox: Suspensión Raycast de 4 Ruedas, Fricción y Amortiguación

Diseñar vehículos ágiles y realistas en Roblox exige prescindir de las restricciones físicas estándar para evitar colisiones fantasma y desincronizaciones de red.

Con suspensión por raycast, curvas de agarre lateral de Pacejka, barras antibalanceo y control de propiedad de red en el cliente, se obtienen bólidos veloces y estables.

1. Ventajas de la Suspensión por Raycast frente a Ruedas Físicas

Superando los fallos del motor de colisiones de Roblox:

• Cero Atascos en Terreno: Los raycasts detectan la altura del asfalto instantáneamente sin importar la velocidad de traslación.
• Control Matemático Total: Ajuste preciso de dureza de resorte, rebote, compresión máxima y altura de reposo.
• Mínimo Consumo de Red: Solo se replica la posición del chasis principal, no cuatro piezas giratorias complejas.

2. Ecuación de Suspensión (Ley de Hooke + Amortiguación)

Cálculo de la fuerza vertical aplicada en cada rueda:

• Distancia al Suelo: Lanzamiento de un rayo vertical hacia abajo: Longitud = LongitudReposo + RadioRueda.
• Fuerza de Resorte: Compresión = LongitudReposo - Distancia; Fuerza = Rigidez * Compresión.
• Fuerza de Amortiguación: Frena el rebote oscilatorio según la velocidad vertical relativa del punto de apoyo.
• Vector Resultante: Aplicación de VectorForce en la dirección normal de la superficie impactada.

3. Modelo de Fricción de Neumáticos: Tracción y Derrape (Pacejka)

Curvas de adherencia para curvas cerradas y derrapes fluidos:

• Ángulo de Deslizamiento (Slip Angle): Diferencia angular entre hacia dónde apunta la rueda y su trayectoria real.
• Aproximación de Pacejka: El agarre alcanza su cúspide a 6-10 grados de deslizamiento; superado este margen, el coche derrapa dócilmente.
• Tracción Longitudinal: Límite de aceleración condicionado a la carga normal del neumático (FuerzaDescendente * CoeficienteFricción).

-- Cálculo de Fuerza de Suspensión por Raycast
local function CalculateWheelForce(wheelAttachment, restLength, stiffness, damping, wheelRadius)
    local origin = wheelAttachment.WorldPosition
    local direction = -wheelAttachment.WorldCFrame.UpVector * (restLength + wheelRadius)
    local raycastParams = RaycastParams.new()
    raycastParams.FilterType = RaycastFilterType.Exclude
    raycastParams.FilterDescendantsInstances = {wheelAttachment.Parent}
    local result = workspace:Raycast(origin, direction, raycastParams)
    if not result then return Vector3.zero end
    local hitDistance = result.Distance - wheelRadius
    local compression = restLength - hitDistance
    if compression <= 0 then return Vector3.zero end
    local pointVelocity = wheelAttachment.Parent.AssemblyLinearVelocity
    local suspensionVelocity = wheelAttachment.WorldCFrame.UpVector:Dot(pointVelocity)
    local springForce = stiffness * compression
    local dampingForce = damping * suspensionVelocity
    local totalForceMagnitude = math.max(0, springForce - dampingForce)
    return result.Normal * totalForceMagnitude
end

4. Transferencia de Pesos y Barras Estabilizadoras

Equilibrio de la carrocería en frenadas y curvas agresivas:

• Cabeceo y Hundimiento: Las frenadas intensas cargan peso en el morro mejorando el agarre delantero.
• Barras Antivuelco: Compensan la diferencia de compresión entre ruedas del mismo eje impidiendo vuelcos laterales.
• Carga Aerodinámica (Downforce): Presión vertical proporcional a la velocidad al cuadrado para asegurar agarre sin sumar lastre.

5. Propiedad de Red (Network Ownership) y Control Fluido

Respuesta sin retardo para el conductor y fluidez para espectadores:

• Asignación al Conductor: La función SetNetworkOwner entrega la simulación de físicas localmente al jugador que maneja.
• Unreliable Remote Events: Envío de rotación visual de ruedas sin sobrecargar el ancho de banda con confirmaciones innecesarias.
• Filtro Antivelocidad en Servidor: Validación de velocidad cada medio segundo para bloquear programas de trampas.

Frequently Asked Questions