Naprawianie niewspółosiowości zasobów fizyki Unreal Engine w niestandardowym ruchu siatki szkieletowej

Rozwiązywanie problemów z rotacją zasobów fizycznych w silniku Unreal Engine

Praca z siatkami szkieletowymi w Unreal Engine może często skutkować nieoczekiwanym zachowaniem, szczególnie w przypadku importowania z zewnętrznych narzędzi, takich jak Blender. Częstym problemem jest to, że zasób fizyczny wygląda na źle wyrównany lub zachowuje się tak, jakby został obrócony o 90 stopni. Może to być zastanawiające, zwłaszcza gdy ustawienia kolizji i podgląd zasobów wydają się być dokładne w wyszukiwarce.

W jednym scenariuszu programista użył pliku SafeMoveUpdatedComponent funkcję przesuwania specjalnie zaprojektowanej siatki szkieletowej, ale napotkano rozbieżności w zakresie kolizji. Zasób fizyki wydawał się kolidować z przedmiotami, jakby był obrócony. Debugowanie ujawniło, że kształt kolizji był prawidłowy, ale zachowanie nie odpowiadało zamierzonym konsekwencjom.

Jeszcze bardziej kłopotliwe było to, że gdy obiekt fizyczny został ręcznie obrócony o 90 stopni, wszystko działało bez zarzutu. To uwypukliło pytanie, dlaczego silnik Unreal Engine nie obsługiwał poprawnie rotacji zasobów fizycznych, zwłaszcza że model szkieletu wydawał się wyrównany.

Problem z korzeniem określono jako obrót kości korzenia siatki szkieletowej w Blenderze. Jednak to odkrycie zrodziło kolejne pytanie: dlaczego ta rotacja nie została natychmiast przeniesiona na element fizyczny w silniku Unreal Engine?

Zrozumienie i rozwiązywanie rotacji zasobów fizyki silnika Unreal Engine

Niestandardowy skrypt Unreal Engine w dużym stopniu opiera się na SafeMoveUpdatedComponent funkcja obsługująca ruch i kolizję. To polecenie przesuwa komponent (w tym przypadku siatkę szkieletową) zgodnie z obliczonymi zmianami położenia i obrotu. Problem polega na tym, że zasób fizyczny zachowuje się tak, jakby został obrócony o 90 stopni, co skutkuje błędnym wykrywaniem kolizji. Skrypt kompensuje te różnice, obliczając delty pozycji i obrotu za pomocą specjalistycznych technik.

Kolejnym ważnym aspektem skryptu jest użycie FQuat do obsługi rotacji. Kwaterniony są tutaj stosowane, aby uniknąć typowych problemów z rotacją, takich jak blokada przegubu Cardana, które mogą wystąpić podczas stosowania kątów Eulera do obrotu. Skrypt pobiera bieżący obrót komponentu za pomocą PobierzComponentQuat, mnoży go przez nowo obliczony kwaternion z delty obrotu i stosuje do komponentu. Gwarantuje to, że siatka obraca się dokładnie zgodnie z jej ruchem w środowisku gry.

The UchwytImpact I Przesuń wzdłuż powierzchni polecenia zarządzają reakcją na kolizję. Po wykryciu kolizji za pomocą wyniku trafienia funkcji ruchu, polecenia te określają sposób interakcji obiektu z powierzchnią, z którą się zderza. Zjeżdżanie po powierzchni jest niezbędne dla realistycznej fizyki w grach, szczególnie podczas pracy z modelami szkieletowymi, które mogą często wchodzić w interakcję z otoczeniem. Polecenia te zapewniają, że siatka porusza się płynnie i dokładnie nawet po kolizjach.

Oprócz interakcji fizycznych, skrypt zawiera rozwiązanie do testów jednostkowych z wykorzystaniem zapewnić rozkaz. To polecenie zapewnia spełnienie określonych warunków w czasie wykonywania, co jest ważne przy rozwiązywaniu problemów. W tym kontekście pomaga zapewnić, że obrót i zachowanie kolizyjne działają zgodnie z zamierzeniami po każdej klatce ruchu. Testy te mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia prawidłowego działania zasobów fizycznych w różnych ustawieniach gier. Ogólnym celem jest obsłużenie obrotu kości korzeniowej o 90 stopni przy jednoczesnym zachowaniu spójności pomiędzy siatką szkieletową a powiązanym z nią elementem fizycznym.

// 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));
}

Rozwiązywanie problemów z dopasowaniem zasobów związanych z fizyką silnika Unreal Engine

System fizyki Unreal Engine rozróżnia: siatka szkieletowa i zasób fizyki. Siatka szkieletu, która określa wygląd postaci lub przedmiotu, może podlegać innym przekształceniom (skali, rotacji i translacji) niż zasób fizyczny, który określa sposób interakcji siatki z otoczeniem. W wielu okolicznościach korekty wprowadzone w siatce szkieletowej nie są natychmiast przenoszone na zasób fizyczny, co powoduje problemy takie jak wspomniany, w którym zasób fizyczny wydaje się być obrócony o 90 stopni.

Ten problem często występuje, gdy siatki szkieletowe są importowane z zewnętrznych narzędzi, takich jak Blender. Blender i Unreal Engine używają odrębnych układów współrzędnych, co powoduje problemy z orientacją. Podczas importowania sprawdź, czy siatka i jej kość korzeniowa są prawidłowo wyrównane i czy przed eksportem zastosowano przekształcenia (takie jak obrót o 90 stopni). Umożliwia to systemowi importu FBX Unreal Engine odpowiednie zrozumienie danych, co skutkuje dokładnym dopasowaniem modelu szkieletu i powiązanego z nim zasobu fizycznego.

Kolejnym czynnikiem, który należy zbadać, jest rola Unreala Komponent na świat matryca. Ta macierz określa, w jaki sposób komponent jest tłumaczony w przestrzeni świata. Jeśli obrót kości głównej nie zostanie prawidłowo usunięty lub zmodyfikowany podczas importu, może to spowodować błędy podczas obliczania przez Unreal położenia światowego i obrotu komponentu. Poprawienie tej macierzy i zapewnienie, że kość główna jest wyrównana z osiami świata podczas importu, może rozwiązać wiele problemów z niewspółosiowością.