Behebung der Fehlausrichtung von Unreal Engine Physics-Assets in der benutzerdefinierten Skelettnetzbewegung

Fehlerbehebung bei Problemen mit der Rotation von Physik-Assets in der Unreal Engine

Die Arbeit mit Skelettnetzen in der Unreal Engine kann häufig zu unerwartetem Verhalten führen, insbesondere beim Import aus externen Tools wie Blender. Ein häufiges Problem besteht darin, dass das Physik-Asset falsch ausgerichtet erscheint oder sich so verhält, als wäre es um 90 Grad gedreht worden. Dies kann rätselhaft sein, insbesondere wenn die Kollisionseinstellungen und die Asset-Vorschau in der Engine korrekt zu sein scheinen.

In einem Szenario verwendete ein Entwickler die SafeMoveUpdatedComponent Funktion zum Verschieben eines maßgeschneiderten Skelettnetzes, es traten jedoch Kollisionsdiskrepanzen auf. Das physikalische Objekt schien mit Dingen zu kollidieren, als ob es sich drehen würde. Beim Debuggen wurde festgestellt, dass die Kollisionsform korrekt war, das Verhalten jedoch nicht den beabsichtigten Konsequenzen entsprach.

Noch verblüffender war, dass bei manueller Drehung des Physikobjekts um 90 Grad alles einwandfrei funktionierte. Dies warf die Frage auf, warum die Unreal Engine die Rotation der physikalischen Assets überhaupt nicht korrekt handhabte, insbesondere da das Skelettmodell ausgerichtet zu sein schien.

Das Grundproblem wurde in Blender als Rotation des Wurzelknochens des Skelettnetzes ermittelt. Diese Enthüllung warf jedoch eine andere Frage auf: Warum wurde diese Rotation nicht sofort auf das Physik-Asset in der Unreal Engine übertragen?

Verstehen und Lösen der Asset-Rotation der unwirklichen Motorphysik

Das benutzerdefinierte Unreal Engine-Skript basiert stark auf dem SafeMoveUpdatedComponent Handhabung von Bewegung und Kollision durch die Funktion. Dieser Befehl verschiebt eine Komponente (in diesem Fall ein Skelettnetz) entsprechend berechneter Positions- und Rotationsänderungen. Das vorliegende Problem besteht darin, dass sich das Physik-Asset so verhält, als ob es um 90 Grad gedreht worden wäre, was zu einer fehlerhaften Kollisionserkennung führt. Das Skript gleicht diese Unterschiede aus, indem es Positions- und Rotationsdeltas mit speziellen Techniken berechnet.

Ein weiterer wichtiger Aspekt des Skripts ist die Verwendung von FQuat um mit der Drehung umzugehen. Quaternionen werden hier verwendet, um häufige Rotationsprobleme zu vermeiden, wie z. B. eine kardanische Sperre, die auftreten kann, wenn Euler-Winkel für die Rotation verwendet werden. Das Skript übernimmt die aktuelle Drehung der Komponente GetComponentQuat, multipliziert es mit einem neu berechneten Quaternion aus dem Rotationsdelta und wendet es auf die Komponente an. Dadurch wird gewährleistet, dass das Netz genau entsprechend seiner Bewegung in der Spielumgebung gedreht wird.

Der HandleImpact Und SlideAlongSurface Befehle steuern die Kollisionsreaktion. Nach der Erkennung einer Kollision mithilfe des Trefferergebnisses der Bewegungsfunktion bestimmen diese Befehle, wie das Objekt mit der Oberfläche, mit der es kollidiert, interagieren soll. Das Herunterrutschen auf der Oberfläche ist für eine realistische Physik in Spielen unerlässlich, insbesondere wenn mit Skelettmodellen gearbeitet wird, die oft mit der Umgebung interagieren. Diese Befehle stellen sicher, dass sich das Netz auch nach Kollisionen reibungslos und präzise bewegt.

Zusätzlich zu den physischen Interaktionen enthält das Skript eine Lösung für Unit-Tests mit sicherstellen Befehl. Dieser Befehl stellt sicher, dass zur Laufzeit bestimmte Bedingungen erfüllt sind, was für die Fehlerbehebung wichtig ist. In diesem Zusammenhang trägt es dazu bei, sicherzustellen, dass das Rotations- und Kollisionsverhalten nach jedem Bewegungsrahmen wie vorgesehen funktioniert. Diese Tests sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass das Physik-Asset in einer Vielzahl von Spielumgebungen ordnungsgemäß funktioniert. Das allgemeine Ziel besteht darin, die 90-Grad-Rotation des Wurzelknochens zu bewältigen und gleichzeitig die Konsistenz zwischen dem Skelettnetz und den zugehörigen physikalischen Elementen aufrechtzuerhalten.

// Approach 1: Correcting Physics Asset Rotation via Root Bone Adjustment
#include "YourCustomMovementComponent.h"
#include "GameFramework/Actor.h"
#include "Components/SkeletalMeshComponent.h"
#include "DrawDebugHelpers.h"

// Calculate position and rotation deltas based on DeltaTime
FVector PositionDelta = CalculatePositionDelta(DeltaTime);
FRotator RotationDelta = CalculateRotationDelta(DeltaTime);

// Correct the rotation based on root bone orientation
FQuat CorrectedRotation = UpdatedComponent->GetComponentQuat() * FQuat(RotationDelta);

// Check for collision and handle impacts
FHitResult Hit(1.0f);
SafeMoveUpdatedComponent(PositionDelta, CorrectedRotation, true, Hit);
if (Hit.IsValidBlockingHit())
{
    HandleImpact(Hit, DeltaTime, PositionDelta);
    SlideAlongSurface(PositionDelta, 1.0f - Hit.Time, Hit.Normal, Hit, true);
}

// Update velocity to account for movement
UpdateComponentVelocity();

// Unit test for verifying correct collision behavior
void TestPhysicsAssetRotation()
{
    FVector TestPositionDelta = FVector(100.0f, 0.0f, 0.0f);
    FQuat TestRotation = FQuat::MakeFromEuler(FVector(0, 90, 0));
    // Simulate movement
    SafeMoveUpdatedComponent(TestPositionDelta, TestRotation, true, Hit);
    ensure(Hit.IsValidBlockingHit());
}

// Approach 2: Adjusting Root Bone and Axis Orientation in Blender
// In Blender, apply transformations to your mesh before exporting
// 1. Select your mesh and press Ctrl + A to apply rotation and scale.
// 2. Ensure that the root bone has no inherent rotation (rotation set to 0).

// Unreal Engine: Use FBX Import Settings
// 1. When importing into Unreal, set the import rotation to ensure
//    that Unreal Engine aligns the asset correctly.
FbxImportOptions->bForceFrontXAxis = true;
FbxImportOptions->ImportRotation = FRotator(0, 0, 0);

// Unit test in Unreal to verify import orientation
void TestImportedPhysicsAssetRotation()
{
    USkeletalMeshComponent* TestMesh = NewObject<USkeletalMeshComponent>();
    FRotator ExpectedRotation = FRotator(0, 90, 0);
    ensure(TestMesh->GetComponentRotation().Equals(ExpectedRotation));
}

Behebung von Problemen bei der Ausrichtung von Unreal Engine Physics-Assets

Das Physiksystem der Unreal Engine unterscheidet zwischen a Skelettnetz und eine physikalische Bereicherung. Das Skelettnetz, das das Erscheinungsbild des Charakters oder Gegenstands festlegt, kann andere Transformationen (Skalierung, Drehung und Verschiebung) durchlaufen als das physikalische Asset, das definiert, wie das Netz mit der Umgebung interagiert. In vielen Fällen werden am Skelettnetz vorgenommene Anpassungen nicht sofort auf das Physik-Asset übertragen, was zu Problemen wie dem erwähnten führt, bei dem das Physik-Asset um 90 Grad gedreht zu sein scheint.

Dieses Problem tritt häufig auf, wenn Skelettnetze aus externen Tools wie Blender importiert werden. Blender und Unreal Engine verwenden unterschiedliche Koordinatensysteme, was zu Orientierungsproblemen führt. Überprüfen Sie beim Importieren, ob das Netz und seine Wurzelknochen richtig ausgerichtet sind und dass Transformationen (z. B. die 90-Grad-Drehung) vor dem Export angewendet wurden. Dadurch kann das FBX-Importsystem der Unreal Engine die Daten richtig verstehen, was zu einer genauen Ausrichtung des Skelettmodells und der zugehörigen Physik-Assets führt.

Ein weiterer zu untersuchender Faktor ist die Rolle von Unreal ComponentToWorld Matrix. Diese Matrix bestimmt, wie eine Komponente im Weltraum übersetzt wird. Wenn die Rotation des Wurzelknochens beim Import nicht ordnungsgemäß gelöscht oder geändert wird, kann es zu Fehlern kommen, wenn Unreal die Weltposition und -rotation der Komponente berechnet. Durch die Korrektur dieser Matrix und die Sicherstellung, dass der Wurzelknochen während des Imports an den Weltachsen ausgerichtet ist, können viele Fehlausrichtungsprobleme behoben werden.