Az Unreal Engine Physics Asset eltolódásának kijavítása az egyéni vázszerkezetben

Fizikai eszközök forgatási problémáinak elhárítása az Unreal Engine-ben

A vázhálókkal való munka Unreal Engine-ben gyakran váratlan viselkedést eredményezhet, különösen, ha külső eszközökről, például a Blenderről importálják. Az egyik gyakori probléma az, amikor a fizikai eszköz rosszul igazodik, vagy úgy viselkedik, mintha 90 fokkal elforgatták volna. Ez elgondolkodtató lehet, különösen akkor, ha az ütközési beállítások és az eszköz előnézete pontosnak tűnik a motorban.

Az egyik forgatókönyv szerint egy fejlesztő a SafeMoveUpdatedComponent funkció egy testre szabott vázháló mozgatásához, de ütközési eltéréseket észlelt. A fizikai eszköz úgy tűnt, mintha elforgatva ütközött volna dolgokkal. A hibakeresés során kiderült, hogy az ütközés alakja helyes volt, de a viselkedés nem felelt meg a tervezett következményeknek.

Még zavarba ejtőbb, hogy amikor a fizikai objektumot kézzel 90 fokkal elfordították, minden hibátlanul működött. Ez rávilágított arra a kérdésre, hogy az Unreal Engine eleve miért nem kezeli megfelelően a fizikai eszközök forgását, különösen mivel úgy tűnt, hogy a vázmodell igazodik.

A gyökérproblémát a vázháló gyökércsontjának elforgatásaként határoztuk meg a Blenderben. Ez a kinyilatkoztatás azonban egy másik kérdést is felvetett: miért nem fordították ezt a forgást azonnal az Unreal Engine fizikai eszközévé?

Az irreális motorfizika eszközforgásának megértése és megoldása

Az egyedi Unreal Engine szkript nagymértékben támaszkodik a SafeMoveUpdatedComponent funkció mozgás- és ütközéskezelése. Ez a parancs egy komponenst (jelen esetben egy vázhálót) mozgat a számított pozíció- és forgásváltozásoknak megfelelően. A probléma az, hogy a fizikai eszköz úgy viselkedik, mintha 90 fokkal elforgatták volna, ami hibás ütközésészlelést eredményez. A szkript ezeket a különbségeket úgy kompenzálja, hogy speciális technikákkal helyzet- és forgásdeltákat számít ki.

A szkript másik fontos szempontja a használata FQuat a forgatás kezelésére. A kvaterniókat itt a gyakori elforgatási problémák elkerülésére használjuk, például a kardánzárat, amely akkor fordulhat elő, ha Euler-szögeket használunk az elforgatáshoz. A szkript veszi az összetevő aktuális forgását a segítségével GetComponentQuat, megszorozza a forgatási deltából újonnan számított kvaternióval, és alkalmazza a komponensre. Ez garantálja, hogy a háló pontosan a játékkörnyezetben való mozgásának megfelelően forogjon.

A HandleImpact és SlideAlongSurface parancsok kezelik az ütközési reakciót. Miután a mozgási függvény találati eredménye alapján észlelt ütközést, ezek a parancsok határozzák meg, hogy az objektum hogyan lépjen kapcsolatba azzal a felülettel, amellyel ütközik. A felületen való lecsúszás elengedhetetlen a valósághű fizikához a játékokban, különösen akkor, ha olyan csontváz modellekkel dolgozunk, amelyek gyakran kölcsönhatásba léphetnek a környezettel. Ezek a parancsok biztosítják, hogy a háló simán és pontosan mozogjon ütközések után is.

A fizikai interakciókon kívül a szkript tartalmaz megoldást az egységtesztelésre is a biztosítsa parancs. Ez a parancs biztosítja, hogy bizonyos feltételek teljesüljenek futás közben, ami fontos a hibaelhárításhoz. Ebben az összefüggésben segít biztosítani, hogy a forgási és ütközési viselkedés minden egyes mozdulatsor után rendeltetésszerűen működjön. Ezek a tesztek kritikus fontosságúak annak biztosításához, hogy a fizikai eszköz megfelelően működjön a különböző játékbeállításokon. Az általános cél a gyökércsont 90 fokos elfordulásának kezelése, miközben a vázháló és a hozzá tartozó fizikai elem közötti konzisztenciát fenntartjuk.

// 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));
}

Az irreális motorfizikai eszközök igazítási problémáinak megoldása

Az Unreal Engine fizikai rendszere megkülönbözteti a vázháló és egy fizikai eszköz. A vázháló, amely meghatározza a karakter vagy elem megjelenését, különböző átalakulásokon (méretezés, elforgatás és fordítás) mehet keresztül, mint a fizikai eszköz, amely meghatározza, hogy a háló hogyan kölcsönhatásba lép a környezettel. Sok esetben a vázhálón végzett módosítások nem haladnak át azonnal a fizikai eszközre, és olyan problémákat eredményeznek, mint például az említett probléma, amelyben a fizikai eszköz 90 fokkal elforgatottnak tűnik.

Ez a probléma gyakran akkor fordul elő, amikor a vázhálókat külső eszközökből, például a Blenderből importálják. A Blender és az Unreal Engine eltérő koordinátarendszereket használ, ami orientációs problémákat okoz. Importáláskor ellenőrizze, hogy a háló és annak gyökércsont megfelelően vannak igazítva, és az átalakításokat (például a 90 fokos elforgatást) az exportálás előtt alkalmazták. Ez lehetővé teszi az Unreal Engine FBX-importálási rendszere számára, hogy megfelelően megértse az adatokat, ami a vázmodell és a kapcsolódó fizikai eszköz pontos összehangolását eredményezi.

Egy másik vizsgálandó tényező az Unreal szerepe ComponentToWorld mátrix. Ez a mátrix határozza meg, hogy egy komponens hogyan fordítódik le a világtérben. Ha a gyökércsont forgását nem megfelelően töröljük vagy módosítjuk az importálás során, az hibákat okozhat, amikor az Unreal kiszámítja a komponens világpozícióját és forgását. Ennek a mátrixnak a korrigálása és annak biztosítása, hogy a gyökércsont a világtengelyekhez igazodjon az importálás során, számos eltolódási problémát megoldhat.