Het oplossen van een onjuiste uitlijning van onrealistische enginefysica bij aangepaste skeletachtige mesh-bewegingen

Problemen met rotatie van natuurkundige activa oplossen in Unreal Engine

Het werken met skeletachtige meshes in Unreal Engine kan vaak resulteren in onverwacht gedrag, vooral wanneer het wordt geïmporteerd vanuit externe tools zoals Blender. Een veelvoorkomend probleem is wanneer het natuurkundige item niet goed uitgelijnd lijkt of zich gedraagt ​​alsof het 90 graden is gedraaid. Dit kan verwarrend zijn, vooral wanneer de botsingsinstellingen en de asset-preview nauwkeurig lijken te zijn in de engine.

In één scenario gebruikte een ontwikkelaar de SafeMoveUpdatedComponent functie om een ​​op maat gemaakt skeletgaas te verplaatsen, maar ondervond botsingsverschillen. Het natuurkundige hulpmiddel leek tegen dingen aan te botsen alsof het ronddraaide. Uit debugging bleek dat de vorm van de botsing correct was, maar dat het gedrag niet overeenkwam met de beoogde gevolgen.

Nog verbijsterender was dat toen het natuurkundige object handmatig 90 graden werd gedraaid, alles feilloos functioneerde. Dit benadrukte de vraag waarom Unreal Engine überhaupt niet correct omging met de rotatie van fysieke activa, vooral omdat het skeletmodel op één lijn leek te liggen.

Het wortelprobleem werd vastgesteld als een rotatie van het wortelbot van het skeletgaas in Blender. Deze onthulling riep echter nog een vraag op: waarom werd deze rotatie niet onmiddellijk vertaald naar de natuurkundige troef in Unreal Engine?

Onwerkelijke motorfysica-activarotatie begrijpen en oplossen

Het aangepaste Unreal Engine-script is sterk afhankelijk van de SafeMoveUpdatedComponent hoe de functie omgaat met beweging en botsingen. Met deze opdracht wordt een component (in dit geval een skeletnetwerk) verplaatst op basis van berekende positie- en rotatieveranderingen. Het probleem is dat het fysieke object zich gedraagt ​​alsof het 90 graden is gedraaid, wat resulteert in een foutieve botsingsdetectie. Het script compenseert deze verschillen door positie- en rotatiedelta's te berekenen met gespecialiseerde technieken.

Een ander belangrijk aspect van het script is het gebruik van FQuat rotatie verwerken. Quaternionen worden hier gebruikt om veelvoorkomende rotatieproblemen te voorkomen, zoals cardanische vergrendeling, die kan optreden bij het gebruik van Euler-hoeken voor rotatie. Het script neemt de huidige rotatie van de component met behulp van GetComponentQuat, vermenigvuldigt het met een nieuw berekend quaternion uit de rotatiedelta en past dit toe op de component. Dit garandeert dat het gaas precies wordt geroteerd in overeenstemming met zijn beweging in de spelomgeving.

De HandvatImpact En SlideAlongSurface commando's beheren de botsingsreactie. Na het detecteren van een botsing met behulp van het hitresultaat van de bewegingsfunctie, bepalen deze commando's hoe het object moet interageren met het oppervlak waarmee het in botsing komt. Naar beneden glijden over het oppervlak is essentieel voor realistische fysica in games, vooral als je werkt met skeletmodellen die vaak interactie hebben met de omgeving. Deze commando's zorgen ervoor dat het gaas soepel en nauwkeurig beweegt, zelfs na botsingen.

Naast de fysieke interacties bevat het script een oplossing voor het testen van eenheden met behulp van de ervoor zorgen commando. Deze opdracht zorgt ervoor dat tijdens runtime aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan, wat belangrijk is bij het oplossen van problemen. In deze context helpt het ervoor te zorgen dat het rotatie- en botsgedrag na elk bewegingsframe werkt zoals bedoeld. Deze tests zijn van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat het fysieke item goed werkt in verschillende spelinstellingen. Het algemene doel is om de rotatie van 90 graden van het wortelbeen aan te kunnen, terwijl de consistentie tussen het skeletnetwerk en het bijbehorende fysische hulpmiddel behouden blijft.

// 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));
}

Problemen met de uitlijning van activa van Unreal Engine Physics aanpakken

Het natuurkundesysteem van Unreal Engine maakt onderscheid tussen a skeletachtig gaas en een natuurkundige troef. Het skeletnetwerk, dat het uiterlijk van het personage of item specificeert, kan andere transformaties ondergaan (schaal, rotatie en vertaling) dan het natuurkundige item, dat definieert hoe het netwerk met de omgeving omgaat. In veel omstandigheden worden aanpassingen aan het skeletnetwerk niet onmiddellijk doorgegeven aan het natuurkundige hulpmiddel, wat resulteert in problemen zoals het genoemde, waarbij het natuurkundige middel 90 graden lijkt te zijn gedraaid.

Dit probleem treedt vaak op wanneer skeletmazen worden geïmporteerd uit externe tools zoals Blender. Blender en Unreal Engine gebruiken verschillende coördinatensystemen, wat resulteert in oriëntatieproblemen. Controleer bij het importeren of de mesh en de bijbehorende wortel bot correct zijn uitgelijnd en dat transformaties (zoals de rotatie van 90 graden) zijn toegepast voordat ze werden geëxporteerd. Hierdoor kan het FBX-importsysteem van Unreal Engine de gegevens op de juiste manier begrijpen, wat resulteert in een nauwkeurige uitlijning van het skeletmodel en de bijbehorende fysische middelen.

Een andere factor om te onderzoeken is de rol van Unreal ComponentToWorld matrix. Deze matrix bepaalt hoe een component wordt vertaald in de wereldruimte. Als de rotatie van het wortelbeen niet correct wordt weggevaagd of gewijzigd tijdens het importeren, kan dit fouten veroorzaken wanneer Unreal de wereldpositie en rotatie van het onderdeel berekent. Door deze matrix te corrigeren en ervoor te zorgen dat het wortelbeen tijdens het importeren op één lijn ligt met de wereldassen, kunnen veel problemen met verkeerde uitlijning worden opgelost.