RagDoll Body

• BodyRagdoll класс
• Фрагмент видеоурока по физике, иллюстрирующий обратная кинематика RagDoll body

Кости можно аппроксимировать с помощью Convex hull или Capsule, если установлен флажок Capsule shape:

• Capsule обеспечивает очень быстрое физическое моделирование и постоянное обнаружение столкновений.
• Convex hull обеспечивает более точное приближение.

Если требуется какая-либо другая форма, необходимо выполнить аппроксимацию. вручную .

Аппроксимация капсулами и выпуклыми оболочками

Примечание

Помните, что физические формы не обязательно должны точно воспроизводить сетку. Грубое приближение обеспечивает реалистичное и достаточно убедительное физическое взаимодействие.

Общее масса RagDoll будет автоматически распределен между всеми формами, приближающимися к костям. При распределении учитывается объем, который занимает фигура. Если впоследствии масса изменится, массы всех фигур пересчитываются. И наоборот, при изменении массы формы соответственно изменяется и общая масса.

Если для аппроксимации костей используются выпуклые оболочки , результат может содержать слишком много деталей для геометрии столкновения. Как правило, в этом нет необходимости, потому что высокодетализированная форма не обеспечивает заметной визуальной разницы, но существенно влияет на производительность. Ошибка аппроксимации позволяет контролировать количество вершин в получившейся выпуклой оболочке:

• Чем ниже значение, тем точнее и приближается форма к сетке.
• Максимальное значение 1 обеспечивает довольно грубое приближение, которое может не покрывать весь объем сетки.

Если символ аппроксимируется капсулами , меньшее значение ошибки аппроксимации обеспечивает более точную ориентацию формы.

При создании RagDoll малые кости (например, кости пальцев) моделируются редко. Они слишком незначительны, чтобы изменить движение всего объекта, так как их масса и объем недостаточны для этого. Порог объема позволяет объединить все мелкие соседние кости, объем которых слишком мал, в одну форму:

• При минимальном значении 0 все кости без исключения представлены твердыми телами и, следовательно, формами.
• При максимальном значении 1 формы аппроксимации большие и следуют только за основными костями. В этот том включены маленькие кости, но их индивидуальные преобразования не учитываются при физическом моделировании.

Порог объема определяет, должны ли все кости вплоть до самой маленькой, моделироваться отдельно или объединяться в более крупные формы.

После создания RagDoll все кости, представленные в твердых телах и формах и определяющие их движение, помечаются как связанные в иерархии. Все мелкие кости, не участвующие в движении физического тела, остаются свободными . Если автоматически сгенерированные формы слишком рыхлые, их можно настроить вручную до тех пор, пока приближение не станет достаточно удовлетворительным.

Иерархию тел и форм, которые приблизительно соответствуют костям, можно сохранить в .node и загрузить из него. Установленную иерархию также можно удалить из RagDoll body и создать заново.

Также возможно создать RagDoll вручную. В этом случае можно использовать произвольные формы для аппроксимации костей RagDoll body. Чтобы создать RagDoll вручную, выполните следующие действия:

1. Создайте Node Dummy, который будет родительским узлом для будущей иерархии RagDoll.
2. Добавьте Dummy Object и сделайте его дочерним узлом. Присвойте ему Rigid body и назовите тело в честь кости, которую оно будет представлять. После этого аппроксимируйте кость любой необходимой формы.
3. Создайте все тела и формы Rigid для костей RagDoll. Иерархия не имеет значения, важны только названия тел.
4. Экспортируйте родительский узел в файл .node.
5. Выберите символ и загрузите этот файл для его RagDoll body.
6. Добавьте и настройте суставы, которые соединяют твердые тела в пределах RagDoll.

Параметр Rigidity позволяет дополнительно ограничивать движение RagDoll. Он определяет, насколько равномерно движение частей RagDoll. Для этого как линейные, так и угловые скорости каждого отдельного твердого тела корректируются в соответствии с полными скоростями, интерполированными для всех тел.

• При минимальном значении 0 все части RagDoll, представленные в твердых телах, перемещаются независимо и неограниченно (конечно, за исключением ограничений суставов). Это создает впечатление свободного и неустойчивого движения.
• При максимальном значении 1 части RagDoll перемещаются равномерно и жестко, что может показаться чрезмерно ограниченным.

Проблема с предварительно созданной анимацией заключается в том, что она не обеспечивает должного взаимодействия с окружающей средой. Например, при подъеме или спуске с холма ноги персонажа не приземляются твердо на местности. Или, когда он поднимается по лестнице, руки должны крепко держаться за ступеньки. Этот эффект достигается с помощью комбинированной анимации: анимация движения воспроизводится для основных костей, в то время как меньшие кости (например, ноги или руки) моделируются физически.

Покадровую анимацию можно отключить для каждого твердого тела, которое приближается к костям. Вместо того, чтобы следовать определенному преобразованию костей, твердое тело провисает под собственным весом и соединяется с объектами-коллайдерами под ним.

Например, физически управляемое движение ноги требует отключения костной анимации всей конечности: бедра, голени и стопы. Обратная кинематика позволяет правильно позиционировать цепочку костей с учетом положения самой нижней кости в иерархии - стопы. Поэтому, когда персонаж ходит или бежит, его ступня сталкивается с землей, а колено сгибается и выпрямляется в соответствии с ограничением сустава.

При обратной кинематике ноги персонажей плотно приклеиваются к полу независимо от того, насколько наклонена поверхность.