Ebareaalse mootorifüüsika vara nihke parandamine kohandatud skeleti võrgu liikumisel

Unreal Engine'i füüsikaliste varade pöörlemisprobleemide tõrkeotsing

Skeletivõrkudega töötamine rakenduses Unreal Engine võib sageli põhjustada ootamatut käitumist, eriti kui need on imporditud välistest tööriistadest, näiteks Blenderist. Üks levinud probleem on see, kui füüsikaline vara näib olevat valesti joondatud või käitub nii, nagu oleks seda 90 kraadi võrra pööratud. See võib olla mõistatuslik, eriti kui kokkupõrkeseaded ja varade eelvaade näivad mootoris olevat täpsed.

Ühes stsenaariumis kasutas arendaja SafeMoveUpdatedComponent funktsioon kohandatud skeleti võrgu liigutamiseks, kuid esines kokkupõrke lahknevusi. Füüsikaline vara näis olevat asjadega nagu pööratud. Silumisel selgus, et kokkupõrke kuju oli õige, kuid käitumine ei vastanud kavandatud tagajärgedele.

Veelgi kummastavam, kui füüsikaobjekti käsitsi 90 kraadi võrra pöörati, toimis kõik laitmatult. See tõi esile küsimuse, miks Unreal Engine ei käsitlenud füüsikaliste varade pöörlemist õigesti, eriti kuna skeletimudel näis olevat joondatud.

Juureprobleem määrati Blenderis skeleti võrgu juurluu pöörlemisena. See ilmutus tõstatas aga veel ühe küsimuse: miks ei tõlgitud seda pöörlemist kohe Unreal Engine'i füüsikavaraks?

Ebareaalse mootorifüüsika varade pöörlemise mõistmine ja lahendamine

Kohandatud Unreal Engine skript tugineb suuresti SafeMoveUpdatedComponent funktsiooni liikumise ja kokkupõrke käsitlemine. See käsk liigutab komponenti (antud juhul luustikuvõrku) vastavalt arvutatud asukoha- ja pöörlemismuutustele. Probleem seisneb selles, et füüsikaline vara käitub nii, nagu oleks seda 90 kraadi võrra pööratud, mille tulemuseks on vigane kokkupõrketuvastus. Skript kompenseerib need erinevused asukoha ja pöörlemise deltade arvutamise abil spetsiaalsete tehnikatega.

Teine skripti oluline aspekt on selle kasutamine FQuat pöörlemise käsitsemiseks. Kvaternione kasutatakse siin, et vältida tavalisi pöörlemisprobleeme, nagu kardaanlukk, mis võib ilmneda Euleri nurkade kasutamisel pööramiseks. Skript võtab komponendi praeguse pöörlemise kasutades HangiComponentQuat, korrutab selle pöördedeltast äsja arvutatud kvaterniooniga ja rakendab selle komponendile. See tagab võrgu pööramise täpselt vastavalt selle liikumisele mängukeskkonnas.

The KäepideMõju ja SlideAlongSurface käsud juhivad kokkupõrkereaktsiooni. Pärast kokkupõrke tuvastamist liikumisfunktsiooni tabamuse tulemusel määravad need käsud, kuidas objekt peaks suhtlema pinnaga, millega see kokku põrkub. Pinnast alla libisemine on mängude realistliku füüsika jaoks hädavajalik, eriti kui töötate skeletimudelitega, mis võivad sageli keskkonnaga suhelda. Need käsud tagavad, et võrk liigub sujuvalt ja täpselt ka pärast kokkupõrkeid.

Lisaks füüsilistele interaktsioonidele sisaldab skript lahendust üksuse testimiseks, kasutades tagada käsk. See käsk tagab teatud tingimuste täitmise käitusajal, mis on tõrkeotsingu jaoks oluline. Selles kontekstis aitab see tagada, et pöörlemis- ja kokkupõrkekäitumine toimiks ettenähtud viisil pärast iga liikumiskaadrit. Need testid on üliolulised tagamaks, et füüsikaline vara töötab erinevates mänguseadetes õigesti. Üldine eesmärk on käsitleda juureluu 90-kraadist pöörlemist, säilitades samal ajal järjepidevuse skeleti võrgu ja sellega seotud füüsikalise vara vahel.

// 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));
}

Ebareaalse mootorifüüsika varade joondamise probleemide lahendamine

Unreal Engine'i füüsikasüsteem eristab a skeleti võrk ja füüsika vara. Skelettvõrk, mis määrab tegelase või üksuse välimuse, võib läbida erinevaid teisendusi (mastaap, pööramine ja translatsioon) kui füüsikaline vara, mis määrab, kuidas võrk suhtleb keskkonnaga. Paljudel juhtudel ei levi luustiku võrgus tehtud kohandused koheselt füüsikavarale, mille tulemuseks on sellised probleemid nagu mainitud, mille puhul tundub, et füüsikaline vara on 90 kraadi võrra pööratud.

See probleem ilmneb sageli siis, kui luustikuvõrke imporditakse välistest tööriistadest, näiteks Blenderist. Blender ja Unreal Engine kasutavad erinevaid koordinaatsüsteeme, mille tulemuseks on orientatsiooniprobleemid. Importimisel kontrolli, et võrk ja selle juure luu on õigesti joondatud ja enne eksportimist on rakendatud teisendusi (nt 90-kraadine pööramine). See võimaldab Unreal Engine'i FBX-i impordisüsteemil andmeid õigesti mõista, mille tulemuseks on skeletimudeli ja sellega seotud füüsikaliste varade täpne joondamine.

Teine tegur, mida uurida, on Unreali roll ComponentToWorld maatriks. See maatriks määrab, kuidas komponenti maailmaruumis tõlgitakse. Kui juureluu pöörlemist ei kustutata või ei muudeta importimise ajal korralikult, võib see tekitada vigu, kui Unreal arvutab komponendi maailmapositsiooni ja pöörlemise. Selle maatriksi parandamine ja juure luu joondamine maailma telgedega importimise ajal võib lahendada palju joondamisega seotud probleeme.