Виправлення неузгодженості активів Unreal Engine Physics у власному русі скелетної сітки

Усунення проблем із обертанням активів Physics у Unreal Engine

Робота зі скелетними сітками в Unreal Engine часто може призводити до неочікуваної поведінки, особливо при імпорті із зовнішніх інструментів, таких як Blender. Одна з поширених проблем полягає в тому, що фізичний ресурс виглядає невирівняним або діє так, ніби його повернули на 90 градусів. Це може викликати здивування, особливо коли налаштування зіткнень і попередній перегляд активів здаються точними в механізмі.

В одному сценарії розробник використав SafeMoveUpdatedComponent функція для переміщення спеціально розробленої скелетної сітки, але зіткнулися з розбіжностями зіткнення. Здавалося, що фізичний актив стикається з речами, наче обертається. Налагодження виявило, що форма зіткнення була правильною, але поведінка не відповідала очікуваним наслідкам.

Ще більше здивування, коли фізичний об’єкт вручну повернули на 90 градусів, усе функціонувало бездоганно. Це висвітлило питання про те, чому Unreal Engine не справлявся з обертанням фізичних ресурсів належним чином, особливо тому, що скелетна модель, здається, була вирівняна.

Проблема кореня була визначена як обертання кореневої кістки скелетної сітки в Blender. Однак це відкриття підняло інше запитання: чому це обертання не було негайно перенесено на фізичний актив у Unreal Engine?

Розуміння та вирішення Unreal Engine Physics Asset Rotation

Спеціальний скрипт Unreal Engine значною мірою покладається на SafeMoveUpdatedComponent обробка функції руху та зіткнення. Ця команда переміщує компонент (у цьому випадку скелетну сітку) відповідно до обчисленої позиції та змін обертання. Проблема полягає в тому, що фізичний актив поводиться так, ніби його повернули на 90 градусів, що призводить до помилкового виявлення зіткнення. Сценарій компенсує ці відмінності, обчислюючи дельти позиції та обертання за допомогою спеціальних методів.

Іншим важливим аспектом сценарію є використання FQuat для обробки обертання. Кватерніони використовуються тут, щоб уникнути типових проблем обертання, таких як блокування кардана, яке може виникнути при використанні кутів Ейлера для обертання. Сценарій приймає поточне обертання компонента за допомогою GetComponentQuat, помножує його на щойно обчислений кватерніон із дельти обертання та застосовує до компонента. Це гарантує, що сітка обертається точно відповідно до її руху в ігровому середовищі.

The HandleImpact і SlideAlongSurface команди керують реакцією на зіткнення. Після виявлення зіткнення за допомогою результату попадання функції руху ці команди вказують, як об’єкт має взаємодіяти з поверхнею, з якою він стикається. Ковзання вниз по поверхні має важливе значення для реалістичної фізики в іграх, особливо під час роботи зі скелетними моделями, які можуть часто взаємодіяти з навколишнім середовищем. Ці команди забезпечують плавний і точний рух сітки навіть після зіткнень.

Окрім фізичної взаємодії, сценарій містить рішення для модульного тестування за допомогою забезпечити команда. Ця команда забезпечує виконання певних умов під час виконання, що важливо для усунення несправностей. У цьому контексті це допомагає переконатися, що поведінка обертання та зіткнення працює належним чином після кожного кадру руху. Ці тести мають вирішальне значення для забезпечення належної роботи фізичного активу в різних ігрових налаштуваннях. Загальна мета полягає в тому, щоб впоратися з поворотом кореневої кістки на 90 градусів, зберігаючи узгодженість між скелетною сіткою та пов’язаним із нею фізичним активом.

// 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));
}

Вирішення проблем узгодження активів Unreal Engine Physics

Фізична система Unreal Engine розрізняє a скелетна сітка і фізичний актив. Скелетна сітка, яка визначає зовнішній вигляд персонажа чи предмета, може зазнавати інших трансформацій (масштаб, обертання та переміщення), ніж фізичний ресурс, який визначає, як сітка взаємодіє з середовищем. У багатьох випадках коригування скелетної сітки не поширюються миттєво на фізичний актив, що призводить до таких проблем, як згадана, коли фізичний ресурс виглядає повернутим на 90 градусів.

Ця проблема часто виникає, коли скелетні сітки імпортуються із зовнішніх інструментів, таких як Blender. Blender і Unreal Engine використовують різні системи координат, що призводить до проблем з орієнтацією. Під час імпорту перевірте, чи сітка та її корінцева кістка належним чином вирівняні та трансформації (наприклад, поворот на 90 градусів) були застосовані перед експортом. Це дозволяє системі імпорту FBX Unreal Engine належним чином розуміти дані, що призводить до точного вирівнювання скелетної моделі та пов’язаного фізичного активу.

Іншим фактором, який слід вивчити, є роль Unreal ComponentToWorld матриця. Ця матриця визначає, як компонент транслюється у світовому просторі. Якщо обертання кореневої кістки неправильно стерто або змінено під час імпорту, це може спричинити помилки, коли Unreal обчислює світове положення та обертання компонента. Виправлення цієї матриці та забезпечення вирівнювання кореневої кістки відносно світових осей під час імпорту може вирішити багато проблем зі зміщенням.