This page has been translated automatically.
Видеоуроки
Интерфейс
Основы
Продвинутый уровень
Подсказки и советы
Основы
Программирование на C#
Рендеринг
Профессиональный уровень (SIM)
Принципы работы
Свойства (properties)
Компонентная Система
Рендер
Редактор UnigineEditor
Обзор интерфейса
Работа с ассетами
Контроль версий
Настройки и предпочтения
Работа с проектами
Настройка параметров ноды
Setting Up Materials
Настройка свойств
Освещение
Sandworm
Использование инструментов редактора для конкретных задач
Расширение функционала редактора
Встроенные объекты
Ноды (Nodes)
Объекты (Objects)
Эффекты
Декали
Источники света
Geodetics
World-ноды
Звуковые объекты
Объекты поиска пути
Player-ноды
Программирование
Основы
Настройка среды разработки
Примеры использования
C++
C#
UnigineScript
UUSL (Unified UNIGINE Shader Language)
Плагины
Форматы файлов
Материалы и шейдеры
Rebuilding the Engine Tools
Интерфейс пользователя (GUI)
VR Development
Двойная точность координат
API
Animations-Related Classes
Containers
Common Functionality
Controls-Related Classes
Engine-Related Classes
Filesystem Functionality
GUI-Related Classes
Math Functionality
Node-Related Classes
Objects-Related Classes
Networking Functionality
Pathfinding-Related Classes
Physics-Related Classes
Plugins-Related Classes
IG Plugin
CIGIConnector Plugin
Rendering-Related Classes
VR-Related Classes
Работа с контентом
Оптимизация контента
Материалы
Визуальный редактор материалов
Сэмплы материалов
Material Nodes Library
Miscellaneous
Input
Math
Matrix
Textures
Art Samples
Учебные материалы

RagDoll Body

RagDoll body enables inverse kinematics and procedural animation of a death sequence for bone-animated characters. This type of body is actually a set of Rigid bodies representing each bone of a character linked together by joints. These joints restrict movement of the bones relative to each other, providing realistic look.Тело RagDoll включает обратную кинематику и процедурную анимацию последовательности смерти для персонажей со скелетной анимацией. Этот тип тела на самом деле представляет собой набор твердых тел, представляющих кости персонажа, которые связаны сочленениями. Эти сочленения ограничивают движение костей относительно друг друга, обеспечивая реалистичный вид.

Примечание
RagDoll body can be assigned only to Mesh Skinned objects.Тело RagDoll можно присвоить только объектам Mesh Skinned.

RagDoll animation

RagDoll animationАнимация RagDoll

See alsoДополнительная информация#

Assigning a RagDoll BodyНазначение тела RagDoll#

To assign a RagDoll body to an object via UnigineEditor perform the following steps:Чтобы присвоить объекту тело RagDoll через UnigineEditor, выполните следующие действия:

  1. Open the World Hierarchy window.Откройте окно World Hierarchy.
  2. Select a Mesh Skinned object to assign a RagDoll body to.Выберите объект Mesh Skinned, которому нужно присвоить тело RagDoll.
  3. Go to the Physics tab in the Parameters window and assign a physical body to the selected object by selecting Body -> RagDoll.Перейдите на вкладку Physics в окне Parameters и назначьте физическое тело выбранному объекту, выбрав Body -> RagDoll.

    Adding a body

  4. Set the body name and refer to the next section to create a RagDoll.Задайте имя тела и обратитесь к следующему разделу, чтобы создать RagDoll.

Creating a Physical RagDollСоздание физической симуляции RagDoll#

There are two ways of creating a RagDoll:Есть два способа создать RagDoll:

After the body is assigned to the Mesh Skinned, the first step is to create a Rigid body that will represent each bone in physical simulation.После того, как тело будет присвоено объекту Mesh Skinned, первым шагом будет создание тела Rigid, которое будет представлять каждую кость в физической симуляции.

For now, all the bones are free, meaning there is no Rigid body associated with them. To automatically generate a RagDoll, i.e. rigid bodies and approximating shapes along with joints to connect them, Create button should be clicked.На данный момент все кости свободны, то есть не связаны ни с каким телом Rigid. Чтобы автоматически генерировать RagDoll, т.е. твердые тела и аппроксимирующие формы вместе с сочленениями, необходимо нажать кнопку Create.

Примечание
For proper automatic RagDoll generation the mesh should be in the Reference Pose (T-pose for human-like characters). If animation has been already applied to the mesh, apply an animation with the static Reference Pose.Для правильной автоматической генерации RagDoll меш должен быть в исходном положении (T-поза для человекообразных персонажей). Если к мешу уже была применена анимация, примените анимацию со статическим исходным положением.

Automatic generation is performed on the basis of the following parameters:Автоматическая генерация выполняется по следующим параметрам:

Approximation ShapeФорма аппроксимации#

Bones can be approximated either with Convex hull or Capsule, if Capsule shape box is checked:Кости можно аппроксимировать с помощью Convex hull или Capsule, если установлен флажок Capsule shape:

  • Capsule provides very fast physics simulation and continuous collision detection.Capsule обеспечивает очень быстрое физическое моделирование и постоянное обнаружение столкновений.
  • Convex hull provides more accurate approximation.Convex hull обеспечивает более точное приближение.

If any other shape is required, approximation is to be done manually.Если требуется какая-либо другая форма, необходимо выполнить аппроксимацию вручную.

Approximation with capsules and convex hulls

Approximation with capsules and convex hullsАппроксимация капсулами и выпуклыми многогранниками
Примечание
Remember that physical shapes need not reproduce the mesh precisely. Rough approximation provides physical interaction that is realistic and convincing enough.Помните, что физические формы не обязательно должны точно воспроизводить меш. Грубое приближение обеспечивает реалистичное и достаточно убедительное физическое взаимодействие.

Total MassTotal Mass#

Total mass of the RagDoll will be automatically distributed among all the shapes that approximate bones. By distribution, the volume that the shape occupies is taken into account. If the mass is changed afterwards, all the shapes masses are recomputed. And the opposite way, if shape mass is changed, the total mass is modified correspondingly.Общая масса тела RagDoll автоматически распределяется между всеми формами, аппроксимирующими кости. При распределении учитывается объем, который форма занимает. Если впоследствии масса изменится, массы всех форм пересчитываются. И наоборот, при изменении массы формы соответственно изменяется и общая масса.

Approximation ErrorApproximation Error#

If convex hulls are used to approximate bones, the result may contain too much detail for collision geometry. As a rule, it is unnecessary, because a highly detailed shape does not provide noticeable visual difference while significantly affecting performance. Approximation error makes it possible to control the number of vertices in the resulting convex hull:Если для аппроксимации костей используются выпуклые многогранники, результат может содержать слишком много деталей для коллизионной геометрии. Как правило, в этом нет необходимости, потому что высокодетализированная форма не обеспечивает заметной визуальной разницы, но существенно влияет на производительность. Approximation Error позволяет контролировать количество вершин в получившейся выпуклой оболочке:

  • The lower the value, the more accurate and close to the mesh approximated shape is.Чем ниже значение, тем точнее форма аппроксимирует меш.
  • The maximum value of 1 provides quite rough approximation that may not cover all the mesh volume.Максимальное значение 1 обеспечивает довольно грубую аппроксимацию, которая может не покрывать весь объем меша.

If a character is approximated with capsules, low value of approximation error provides more precise shape orientation.Если персонаж аппроксимируется капсулами, меньшее значение ошибки аппроксимации обеспечивает более точную ориентацию формы.

Volume ThresholdVolume Threshold#

When creating a RagDoll, small bones (like finger bones, for example) are rarely simulated. They are too insignificant to change the motion of the whole object, as their mass and volume is not sufficient for that. Volume threshold allows to merge all small adjacent bones, the volume of which is too small, into one shape: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. Пороговое значение объема позволяет объединить все мелкие соседние кости, объем которых слишком мал, в одну форму:

  • By the minimum value of 0, all the bones without exception are represented in rigid bodies and hence shapes.При минимальном значении 0 все кости без исключения представлены твердыми телами и, следовательно, формами.
  • By the maximum value of 1, approximation shapes are big and follow only the major bones. Small bones are included in this volume, but their individual transformations are not considered in physical simulation.При максимальном значении 1 формы аппроксимации большие и следуют только за основными костями. В этот объем включены маленькие кости, но их индивидуальные трансформации не учитываются при физическом моделировании.
Minimum volume threshold     Maximum volume threshold
Volume threshold defines whether all bones up to the smallest one should be simulated separately or merged into bigger shapesПороговое значение объема определяет, должны ли все кости вплоть до самой маленькой, моделироваться отдельно или объединяться в более крупные формы.

 

Body Hierarchy for BonesИерархия тела для костей#

After a RagDoll has been created, all the bones that are represented in rigid bodies and shapes and specify their movement are marked as bound in the hierarchy. All the small bones not participating in physical body movement, stay marked as free. If automatically generated shapes are too loose, they can be tuned manually till approximation is satisfying enough.После создания RagDoll все кости, представленные в твердых телах и формах и определяющие их движение, помечаются в иерархии как связанные. Все мелкие кости, не участвующие в движении физического тела, остаются свободными. Если автоматически сгенерированные формы недостаточно хорошо подогнаны, их можно настроить вручную до тех пор, пока аппроксимация не станет подходящей.

Hierarchy of bodies and shapes that approximate bones can be saved into a *.node file and loaded from it. The set hierarchy can as well be removed from the RagDoll body and created anew.Иерархию тел и форм, которые приблизительно соответствуют костям, можно сохранить в файле *.node и загрузить из него. Установленную иерархию также можно удалить из тела RagDoll и создать заново.

Иерархия твердых тел, представляющих кости

Manual Creation of a RagDollСоздание RagDoll вручную#

It is also possible to create a RagDoll manually. In this case arbitrary shapes can be used to approximate bones of a RagDoll body. To create a RagDoll manually follow these steps:Также возможно создать RagDoll вручную. В этом случае можно использовать произвольные формы для аппроксимации костей тела RagDoll. Чтобы создать RagDoll вручную, выполните следующие действия:

  1. Create a Node Dummy that will be a parent node for future RagDoll hierarchy.Создайте Node Dummy, которая будет родительской нодой для будущей иерархии RagDoll.
  2. Add a Dummy Object and make it a child node. Assign a Rigid body to it and name the body after the bone it will represent. After that, approximate the bone with any necessary shape.Добавьте Dummy Object и сделайте его дочерней нодой. Присвойте ему тело Rigid и назовите тело так же, как кость, которую оно будет представлять. После этого аппроксимируйте кость любой подходящей формой.
  3. Create all Rigid bodies and shapes for the RagDoll bones. Hierarchy is of no importance, only names of the bodies do.Создайте все тела и формы Rigid для костей RagDoll. Иерархия не имеет значения, важны только названия тел.
  4. Export the parent node into the *.node file.Экспортируйте родительскую ноду в файл *.node.
  5. Select the character and load this file for its RagDoll body.Выберите персонажа и загрузите этот файл для его тела RagDoll.
  6. Add and set up joints that connect rigid bodies within the RagDoll.Добавьте и настройте сочленения, которые соединяют твердые тела в пределах RagDoll.

Enabling RagDoll AnimationВключение анимации RagDoll#

When the character hits some obstacle or, for example, he is shot and dies, it is necessary to turn off bone-based animation playback and simulate the character realistically falling according to the physical laws. When the Frame-based box is unchecked, RagDoll body is no longer driven by the bone transformations. It collapses according to Rigid body dynamics (masses of all rigid bodies, that represent parts of a RagDoll, velocity damping, etc.), joint constraints and Rigidity of motion.Когда персонаж сталкивается с каким-либо препятствием или, например, в него стреляют и он умирает, необходимо отключить воспроизведение анимации на основе костей и имитировать реалистичное падение персонажа в соответствии с законами физики. Когда флажок Frame-based снят, тело RagDoll больше не управляется трансформациями костей. Оно падает в соответствии с динамикой тела Rigid (массы всех твердых тел, которые представляют собой части RagDoll, демпфирование скорости и т. д.), ограничения сочленений и жесткость движения.

Примечание
Enabling RagDoll animation influences only those bones that were physically approximated. For example, small bones that were discarded due to volume threshold, will still move. To prevent this from happening, mesh animation should be stopped explicitly.Включение анимации RagDoll влияет только на те кости, которые были физически аппроксимированы. Например, мелкие кости, которые были исключены с учетом порогового значения объема, по-прежнему будут двигаться. Чтобы этого не произошло, анимацию меша необходимо остановить явным образом.

Rigidity of MovementЖесткость движения#

The Rigidity parameter allows to additionally constrain the motion of a RagDoll. It determines how uniform the motion of RagDoll parts is. To achieve that, both linear and angular velocities of each separate rigid body are corrected according to the total velocities interpolated from all the bodies.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 суммарными скоростями, интерполированными для всех тел.

  • By the minimum value of 0, all RagDoll parts represented in rigid bodies move independently and unrestricted (of course, except for joint constrains). This gives an impression of loose and floppy movement.При минимальном значении 0 все части RagDoll, представленные в твердых телах, перемещаются независимо и неограниченно (конечно, за исключением ограничений сочленений). Это создает впечатление свободного и неустойчивого движения.
  • By the maximum value of 1, RagDoll parts move in a uniform and stiff manner, which may seem over-constrained.При максимальном значении 1 части RagDoll перемещаются равномерно и жестко, что может показаться чрезмерно непластичным.

Combined Animation and Inverse KinematicsКомбинированная анимация и обратная кинематика#

The problem with pre-baked animation is that it does not offer proper environmental interaction. For example, when walking up or down the hill, character's feet do not land firmly on terrain. Or as it climbs the ladder, the hands have to tightly grab the rungs. This effect is achieved with combined animation: motion animation is played for the basic bones, while smaller bones (feet or hands, for example) are simulated physically.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 плотно на поверхность земли. Или, когда он карабкается по лестнице, руки должны крепко держаться за перекладины. 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.

Frame-based animation can be disabled for each of the rigid bodies that approximate bones. Instead of following specific bone transformation, rigid body sags loose under its own weight and connects to collider objects underneath it.Покадровую анимацию можно отключить для всех твердых тел, которые аппроксимируют кости. Вместо того, чтобы следовать за трансформациями костей, твердое тело провисает под собственным весом и соединяется с объектами-коллайдерами под ним.

For instance, physically-driven motion of the leg requires disabling bone animation of the whole limb: thigh, calf, and foot. Inverse kinematics allows to properly position the chain of bones given the position of the lowest bone in the hierarchy, the foot. So when the character walks or runs, his foot collides with the ground, while the knee bends and straightens according to the joint constrain.Например, физически управляемое движение ноги требует отключения скелетной 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.

Inverse Kinematics

With inverse kinematics feet of the characters are tightly glued to the floor no matter how tilted the surface isПри обратной кинематике ноги персонажей плотно приклеиваются к полу независимо от того, насколько наклонена поверхность.
Последнее обновление: 19.12.2023
Build: ()