Nereālas dzinēja fizikas līdzekļu novirzes novēršana pielāgotā skeleta sieta kustībā

Fizikas līdzekļu rotācijas problēmu novēršana programmā Unreal Engine

Strādājot ar skeleta tīkliem programmā Unreal Engine, bieži var rasties neparedzēta darbība, it īpaši, ja tās tiek importētas no ārējiem rīkiem, piemēram, Blender. Viena izplatīta problēma ir tad, ja fizikas līdzeklis šķiet nepareizi izlīdzināts vai darbojas tā, it kā tas būtu pagriezts par 90 grādiem. Tas var būt mulsinoši, it īpaši, ja sadursmes iestatījumi un līdzekļu priekšskatījums dzinējā šķiet precīzi.

Vienā scenārijā izstrādātājs izmantoja SafeMoveUpdatedComponent funkcija, lai pārvietotu pielāgotu skeleta sietu, taču radās sadursmes neatbilstības. Šķita, ka fizikas līdzeklis saduras ar lietām, it kā tas būtu pagriezts. Atkļūdojot atklājās, ka sadursmes forma bija pareiza, taču uzvedība neatbilst paredzētajām sekām.

Vēl pārsteidzošāk, kad fizikas objekts tika manuāli pagriezts par 90 grādiem, viss darbojās nevainojami. Tas iezīmēja jautājumu par to, kāpēc Unreal Engine vispirms nepareizi rīkojās ar fizikas līdzekļu rotāciju, jo īpaši tāpēc, ka skeleta modelis, šķiet, ir izlīdzināts.

Saknes problēma tika noteikta kā skeleta sieta saknes kaula rotācija Blenderī. Tomēr šī atklāsme radīja vēl vienu jautājumu: kāpēc šī rotācija netika nekavējoties pārvērsta par Unreal Engine fizikas līdzekli?

Nereālas dzinēja fizikas līdzekļu rotācijas izpratne un risināšana

Pielāgotais Unreal Engine skripts lielā mērā balstās uz SafeMoveUpdatedComponent funkcijas kustība un sadursme. Šī komanda pārvieto komponentu (šajā gadījumā skeleta sietu) atbilstoši aprēķinātajām pozīcijas un rotācijas izmaiņām. Problēma ir tāda, ka fizikas līdzeklis darbojas tā, it kā tas būtu pagriezts par 90 grādiem, kā rezultātā tiek veikta kļūdaina sadursmes noteikšana. Skripts kompensē šīs atšķirības, aprēķina pozīcijas un rotācijas deltas ar specializētām metodēm.

Vēl viens svarīgs skripta aspekts ir izmantošana FQuat lai apstrādātu rotāciju. Šeit tiek izmantoti ceturkšņi, lai izvairītos no izplatītām rotācijas problēmām, piemēram, kardāna bloķēšanas, kas var rasties, izmantojot Eilera leņķus rotācijai. Skripts ņem komponenta pašreizējo rotāciju, izmantojot GetComponentQuat, reizina to ar no rotācijas delta no jauna aprēķinātu kvaterniju un piemēro komponentam. Tas garantē, ka siets tiek pagriezts precīzi atbilstoši tā kustībai spēles vidē.

The RokturisIetekme un SlideAlongSurface komandas pārvalda sadursmes reakciju. Pēc sadursmes noteikšanas, izmantojot kustības funkcijas trāpījuma rezultātu, šīs komandas nosaka, kā objektam vajadzētu mijiedarboties ar virsmu, ar kuru tas saduras. Slīdēšana lejup pa virsmu ir būtiska spēļu reālistiskai fizikā, īpaši, strādājot ar skeleta modeļiem, kas bieži var mijiedarboties ar vidi. Šīs komandas nodrošina, ka acs kustas vienmērīgi un precīzi pat pēc sadursmēm.

Papildus fiziskajai mijiedarbībai skripts satur risinājumu vienību testēšanai, izmantojot nodrošināt komandu. Šī komanda nodrošina noteiktu nosacījumu izpildi izpildes laikā, kas ir svarīgi problēmu novēršanai. Šajā kontekstā tas palīdz nodrošināt, ka rotācijas un sadursmes uzvedība darbojas kā paredzēts pēc katra kustības kadra. Šie testi ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu, ka fizikas līdzeklis darbojas pareizi dažādos spēļu iestatījumos. Vispārējais mērķis ir apstrādāt saknes kaula 90 grādu rotāciju, vienlaikus saglabājot konsekvenci starp skeleta sietu un ar to saistīto fizikas līdzekli.

// 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));
}

Nereālas dzinēja fizikas līdzekļu izlīdzināšanas problēmu risināšana

Unreal Engine fizikas sistēma izšķir a skeleta siets un fizikas līdzeklis. Skeleta sietam, kas nosaka rakstzīmes vai vienuma izskatu, var tikt veiktas dažādas transformācijas (mērogs, rotācija un pārveidošana) nekā fizikas līdzeklis, kas nosaka tīkla mijiedarbību ar vidi. Daudzos gadījumos skeleta sietam veiktās korekcijas uzreiz netiek pārnestas uz fizikas līdzekli, kā rezultātā rodas tādas problēmas kā iepriekšminētā, kad šķiet, ka fizikas līdzeklis ir pagriezts par 90 grādiem.

Šī problēma bieži rodas, kad skeleta sieti tiek importēti no ārējiem rīkiem, piemēram, Blender. Blender un Unreal Engine izmanto atšķirīgas koordinātu sistēmas, kā rezultātā rodas orientācijas problēmas. Importējot pārbaudiet, vai siets un tā saknes kauls ir pareizi izlīdzināti un pirms eksportēšanas ir veiktas transformācijas (piemēram, pagriešana par 90 grādiem). Tas ļauj Unreal Engine FBX importēšanas sistēmai pareizi izprast datus, kā rezultātā tiek precīzi izlīdzināts skeleta modelis un saistītais fizikas līdzeklis.

Vēl viens faktors, kas jāpārbauda, ​​ir Unreal loma ComponentToWorld matrica. Šī matrica nosaka, kā komponents tiek tulkots pasaules telpā. Ja saknes kaula rotācija nav pareizi izdzēsta vai pārveidota importēšanas laikā, tas var radīt kļūdas, kad Unreal aprēķina komponenta pasaules pozīciju un rotāciju. Šīs matricas labošana un saknes kaula nodrošināšana ar pasaules asīm importēšanas laikā var atrisināt daudzas novirzes problēmas.