Как настроить положение и скорость NPC движущемуся по сплайну

[yurickon]

Приветствую, уважаемые разработчики!

Первый вопрос наглядно продемонстрирован на скриншоте. Уже несколько дней пытался выправить НПС, но знаний моих недостаточно( не получается.. Есть ли возможность выравнивать персонажей строго вертикально, а не к нормали сплайна, как сейчас?

Ну и второй вопрос касательно скорости перемещения нпс.  Сейчас, если поинты расположены на разном удалении, то скорость нпс будет так же разной, т.е. если поинты близко, нпс будет идти медленно этот участок и наоборот если далеко, то пробежит его очень быстро, так как скорость перемещения между поинтами одна... Как это можно победить, а то размещать точки сплайна на одинаковом расстоянии нереально трудно... И да, было бы отлично, если бы существовала возможность устанавливать поинты на поверхность  инструментом  Drop To Ground, а то крайне неудобно их размещать. 

Вот столько вопросов накопилось. Спасибо за любую помощь и совет!)

[karpych11]

Здравствуйте.

Чтобы вращать персонажа при движении только по вертикальной оси, от графа достаточно получить только направление движения. После спроецировать его на плоскость XY и применить к ноде. Вот небольшой пример:

vec3 forwardDirection = graph.GetWorldRotation() * segment.CalcTangent(time);
forwardDirection = MathLib.ProjectOntoPlane(forwardDirection, vec3.UP);
forwardDirection.Normalize();

node.SetWorldDirection(forwardDirection, vec3.UP, MathLib.AXIS.Y);

Тут нужно будет отдельно обработать случай, когда направление вперёд совпадёт с вектором вверх.

С равномерным движением всё немного сложнее. Чтобы такого добиться нужно пройтись по всему сплайну с одинаковым шагом, запоминая на каждой итерации в каком сегменте мы оказались, а также в каком именно времени сегмента. Для упрощения можно взять скорость 1 м/c. Тогда длина сегмента будет равна времени движения по нему. Выглядит это следующим образом:

private struct UniformInfo
{
	public int segmentIndex;
	public float segmentTime;
}
private List<float> uniformTimes = new List<float>();
private List<UniformInfo> uniformInfos = new List<UniformInfo>();

//...
totalTime = 0.0f;
foreach (var segment in segments)
  totalTime += segment.Length;
currentTime = 0.0f;

uniformTimes.Add(0.0f);
uniformInfos.Add(new UniformInfo { segmentIndex = 0, segmentTime = 0.0f });

const float step = 1.0f / 10.0f;
for (float time = step; time < totalTime - step; time += step)
{
  GetUniformInfo(time, out UniformInfo info);
  uniformTimes.Add(time);
  uniformInfos.Add(info);
};

uniformTimes.Add(totalTime);
uniformInfos.Add(new UniformInfo { segmentIndex = segments.Count - 1, segmentTime = 1.0f });
//...
private void GetUniformInfo(float time, out UniformInfo info)
{
  info = new UniformInfo();

  float totalTime = 0.0f;
  for (int i = 0; i < segments.Count; i++)
  {
    if (time < totalTime + segments[i].Length)
    {
      info.segmentTime = segments[i].LinearToParametric((time - totalTime) / segments[i].Length);
      info.segmentIndex = i;
      break;
    }

    totalTime += segments[i].Length;
  }
}
//...

Далее используем эти данные для вычисления положения и направления в любое время от 0 до totalTime:

private void GetUniformPointAndTangent(float uniform_time, out vec3 position, out vec3 tangent)
{
	position = vec3.ZERO;
	tangent = vec3.RIGHT;

	int frame_0 = 0;
	int frame_1 = uniformTimes.Count - 1;

	while ((frame_1 - frame_0) > 1)
	{
		int frame = (frame_0 + frame_1) / 2;
		if (uniformTimes[frame] < uniform_time)
			frame_0 = frame;
		else
			frame_1 = frame;
	}

	float k = (uniform_time - uniformTimes[frame_0]) / (uniformTimes[frame_1] - uniformTimes[frame_0]);

	position = MathLib.Lerp(
		segments[uniformInfos[frame_0].segmentIndex].CalcPoint(uniformInfos[frame_0].segmentTime),
		segments[uniformInfos[frame_1].segmentIndex].CalcPoint(uniformInfos[frame_1].segmentTime),
		k
	);

	// TODO: you need to use interpolation via rotation
	tangent = MathLib.Lerp(
		segments[uniformInfos[frame_0].segmentIndex].CalcTangent(uniformInfos[frame_0].segmentTime),
		segments[uniformInfos[frame_1].segmentIndex].CalcTangent(uniformInfos[frame_1].segmentTime),
		k
	);
	tangent.Normalize();
}

Во вложении есть пример такого движения.

spline_movement_test.upackage

[yurickon]

karpych11, великолепно!

Всё работает, код взял из примера. Правда пришлось dvec3 преобразовать в vec3 кое где...

Большое спасибо!