Remedierea alinierii greșite a activelor fizice ale motorului Unreal în mișcarea personalizată a rețelei scheletice

Depanarea problemelor de rotație a activelor fizice în Unreal Engine

Lucrul cu rețele scheletice în Unreal Engine poate duce adesea la un comportament neașteptat, mai ales atunci când este importat din instrumente externe, cum ar fi Blender. O problemă comună este atunci când elementul de fizică pare nealiniat sau acționează ca și cum ar fi fost rotit cu 90 de grade. Acest lucru poate fi derutant, mai ales când setările de coliziune și previzualizarea elementelor par a fi precise în motor.

Într-un scenariu, un dezvoltator a folosit funcția de a muta o plasă scheletică personalizată, dar a întâlnit discrepanțe de coliziune. Elementul de fizică părea să se ciocnească de lucruri ca și cum ar fi fost rotit. Depanarea a arătat că forma coliziunii era corectă, dar comportamentul nu se potrivea cu consecințele scontate.

Și mai nedumerit, când obiectul de fizică a fost rotit manual cu 90 de grade, totul a funcționat impecabil. Acest lucru a evidențiat întrebarea de ce Unreal Engine nu a gestionat corect rotația activelor fizice în primul rând, mai ales că modelul scheletic părea a fi aliniat.

Problema rădăcinii a fost determinată ca o rotație a osului rădăcină al rețelei scheletice în Blender. Cu toate acestea, această revelație a ridicat o altă întrebare: de ce această rotație nu a fost imediat tradusă în activul de fizică din Unreal Engine?

Comanda	Exemplu de utilizare
SafeMoveUpdatedComponent	Această funcție Unreal Engine mută în siguranță componenta folosind deltele de poziție și rotație. Detectează coliziunile pe traseul de călătorie și ajustează locația finală în consecință.
FQuat::MakeFromEuler	Această funcție transformă un vector unghi Euler într-un cuaternion, care este folosit în mod obișnuit în Unreal Engine pentru calcule de rotație. Permite rotații ușoare și elimină problemele de blocare a cardanului.
SlideAlongSurface	Această comandă modifică mobilitatea unui obiect atunci când acesta se ciocnește de o suprafață, alunecându-l de-a lungul normalului de coliziune. Este esențial pentru absorbția impacturilor și pentru asigurarea unei mișcări autentice bazate pe fizică.
HandleImpact	Această funcție se ocupă de consecințele unei coliziuni. Poate provoca evenimente sau poate schimba mișcarea în funcție de cum și unde are loc impactul. În acest caz, este folosit atunci când un articol se ciocnește de o suprafață.
FbxImportOptions->FbxImportOptions->bForceFrontXAxis	Această opțiune este exclusivă pentru importul fișierelor FBX în Unreal Engine și forțează partea frontală a activului să se alinieze cu axa X, asigurând alinierea constantă atunci când plasa este importată din Blender sau alte instrumente.
ensure()	Un instrument de depanare pentru codul C++ al Unreal Engine care determină dacă o condiție este adevărată. Dacă este fals, rezultă un avertisment sau un eșec al afirmației. Acesta este utilizat în testele unitare pentru a se asigura că au fost îndeplinite condițiile.
UpdatedComponent->UpdatedComponent->GetComponentQuat	Preia cuaternionul care indică rotația curentă a componentei. Acest lucru este necesar pentru a calcula noua rotație după utilizarea deltei de rotație în mișcările bazate pe fizică.
CalculateRotationDelta	O metodă proprie pentru calcularea modificării rotației în timp, care este utilizată pentru a determina cât de mult ar trebui să se învârtească un obiect în timpul unui cadru. Este limitat la contextul de rotație lină în Unreal Engine.

Înțelegerea și rezolvarea rotației activelor fizice a motorului Ireal

Scriptul personalizat Unreal Engine se bazează în mare măsură pe gestionarea mișcării și a coliziunii de către funcția. Această comandă mută o componentă (în acest caz, o plasă scheletică) în funcție de poziția calculată și schimbările de rotație. Problema la îndemână este că elementul de fizică se comportă ca și cum ar fi fost rotit cu 90 de grade, ceea ce duce la detectarea eronată a coliziunilor. Scriptul compensează aceste diferențe prin calculul deltelor de poziție și rotație cu tehnici specializate.

Un alt aspect important al scenariului este utilizarea lui pentru a gestiona rotația. Quaternionii sunt folosiți aici pentru a evita problemele obișnuite de rotație, cum ar fi blocarea cardanului, care poate apărea atunci când se utilizează unghiuri Euler pentru rotație. Scriptul preia rotația curentă a componentei folosind , îl înmulțește cu un cuaternion nou calculat din delta de rotație și îl aplică componentei. Acest lucru garantează că plasa este rotită exact în conformitate cu mișcarea sa în mediul de joc.

The şi comenzile gestionează reacția de coliziune. După detectarea unei coliziuni folosind rezultatul lovirii funcției de mișcare, aceste comenzi dictează modul în care obiectul ar trebui să interacționeze cu suprafața cu care se ciocnește. Alunecarea pe suprafață este esențială pentru fizica realistă în jocuri, mai ales atunci când lucrați cu modele scheletice care pot interacționa adesea cu mediul. Aceste comenzi asigură că rețeaua se mișcă fără probleme și cu precizie chiar și după ciocniri.

Pe lângă interacțiunile fizice, scriptul conține o soluție pentru testarea unitară folosind comanda. Această comandă asigură îndeplinirea anumitor condiții în timpul rulării, ceea ce este important pentru depanare. În acest context, ajută la asigurarea faptului că comportamentul de rotație și de coliziune funcționează așa cum este prevăzut după fiecare cadru de mișcare. Aceste teste sunt esențiale pentru a ne asigura că elementul fizic funcționează corect într-o varietate de setări de joc. Scopul general este de a gestiona rotația de 90 de grade a osului rădăcină, menținând în același timp consistența între rețeaua scheletică și activul său fizic asociat.

// 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));
}

Abordarea problemelor de aliniere a activelor fizice ale motorului Unreal Engine

Sistemul fizic al lui Unreal Engine face distincție între a și un atu în fizică. Mesh-ul scheletului, care specifică aspectul personajului sau al elementului, poate suferi diferite transformări (scalare, rotație și translație) decât activul fizic, care definește modul în care rețeaua interacționează cu mediul. În multe împrejurări, ajustările efectuate asupra rețelei scheletice nu se propagă instantaneu la activul de fizică, rezultând probleme precum cel menționat, în care activul fizic pare să fie rotit cu 90 de grade.

Această problemă se întâmplă frecvent atunci când rețelele scheletice sunt importate din instrumente externe, cum ar fi Blender. Blender și Unreal Engine folosesc sisteme de coordonate distincte, ceea ce duce la probleme de orientare. Când importați, verificați dacă plasa și ea sunt aliniate corect și că transformările (cum ar fi rotația de 90 de grade) au fost aplicate înainte de export. Acest lucru permite sistemului de import FBX al lui Unreal Engine să înțeleagă în mod corespunzător datele, rezultând o aliniere precisă a modelului scheletic și a activelor fizice asociate.

Un alt factor de examinat este rolul lui Unreal matrice. Această matrice determină modul în care o componentă este translată în spațiul mondial. Dacă rotația osului rădăcină nu este ștearsă sau modificată în mod corespunzător în timpul importului, poate crea erori atunci când Unreal calculează poziția globală și rotația componentei. Corectarea acestei matrice și asigurarea alinierii osului rădăcină cu axele lumii în timpul importului poate rezolva multe probleme de dezaliniere.

1. De ce materialul meu de fizică se comportă ca și cum ar fi rotit la 90 de grade?
2. Acest lucru este cauzat de obicei de o nepotrivire între rotația osului rădăcină a rețelei scheletice și activul fizic. Asigurați-vă că osul rădăcină al plasei este orientat corespunzător în Blender pentru a rezolva problema.
3. Cum pot rezolva problema de rotație la 90 de grade când import din Blender?
4. Înainte de a exporta modelul în Blender, aplicați toate transformările (rotație, scară) apăsând . Verificați setările de import FBX ale Unreal și asigurați-vă că osul rădăcină nu este rotit.
5. Ce este matrice în Unreal Engine?
6. Este o matrice care mapează poziția locală, rotația și scara componentei în spațiul global. Problemele cu alinierea osului rădăcină pot duce la calcule greșite în această transformare, ducând la problema activelor fizice rotite.
7. Cum pot depana coliziunile activelor fizice în Unreal?
8. Utilizare în Unreal pentru a vizualiza limitele de coliziune și pentru a se asigura că elementul fizic este aliniat cu rețeaua.
9. Ce se întâmplă dacă rotesc materialul fizic cu 90 de grade manual?
10. Rotirea manuală a materialului de fizică poate rezolva temporar problema, deși este o soluție. Cauza fundamentală se găsește de obicei în parametrii de import ai rețelei scheletice și alinierea osului rădăcină.

În cele din urmă, nepotrivirile în rotația osului rădăcină a rețelei scheletice sunt cauza principală a comportamentului necorespunzător al activului fizic. Alinierea osului rădăcină în Blender înainte de a importa rețeaua în Unreal Engine este esențială pentru a evita problema offset-ului de 90 de grade. Înțelegerea modului în care Unreal Engine gestionează mișcarea și coliziunea poate ajuta la rezolvarea acestei probleme.

Folosind rutine precum iar manipularea corectă a rotației folosind cuaternioni asigură interacțiuni fizice fără întreruperi. Dezvoltatorii ar trebui să folosească, de asemenea, instrumentele de depanare ale Unreal pentru a vizualiza coliziunile și pentru a-și verifica soluțiile în detaliu.