Прогулка по сцене 3DGS: поддержка коллизий

LCC4Unreal поддерживает динамическую загрузку данных коллизий, поэтому персонаж может свободно передвигаться и взаимодействовать в мире 3DGS.

Предварительные требования

Коллизии опираются на файл коллизий, поставляемый вместе с данными, и требования различаются по форматам:

Плагин проверяет их в порядке collision.lci → collision.bin → data/mesh/*.ply и, если ни одного из них нет, выводит предупреждение и отключает коллизии. После загрузки данных используйте HaveValidCollisionData(), чтобы убедиться, что текущие данные содержат пригодные данные коллизий.

Примечание: collision.lci требует экспорта из LCC Studio v1.6.1 или выше; данные, экспортированные более ранними версиями, используют collision.bin.

Альтернативы для одиночных форматов

.sog, .spz и .ply — одиночные форматы, которые не несут данных коллизий, поэтому плагин не может создать для них коллизии. Когда коллизии нужны, постройте их в сцене самостоятельно:

• Blocking Volume: соберите из блокирующих объёмов движка землю, стены и другие области, которые должны препятствовать движению. Подходит для правильных форм и обходится дешевле всего
• Приблизительный меш: разместите меш, совпадающий по форме с 3DGS, и включите его коллизии. Подходит для сцен со сложными формами. Этот меш может повторно использовать прокси-меш, достаточно изменить его пресет коллизий на блокирующий

Оба способа не связаны с механизмом загрузки коллизий LCC, не зависят от CollisionLoadMaxDistance и не подкачиваются и не выгружаются при движении камеры.

Механизм загрузки

Данные коллизий хранятся в пространственных блоках так же, как данные рендеринга. Плагин не загружает все коллизии сразу: он загружает только блоки в пределах определённого диапазона вокруг камеры и динамически подкачивает и выгружает их по мере движения камеры.

Camera position changes
      │
      ▼
Compute the set of collision chunks that should be loaded in range
      │
      ▼
Compare with the previous set ── same ──▶ skip, do nothing
      │ different
      ▼
Load the new chunks → hand them to the physics system for baking → generate collision bodies

Несколько замечаний по реализации:

• Диапазон загрузки управляется параметром Max Load Collision Distance(m), и области за этой дистанцией коллизий не имеют
• Первая загрузка синхронная, что не даёт персонажу провалиться сквозь землю до готовности коллизий; все последующие обновления асинхронные и не блокируют основной поток
• Есть ограничение частоты, поэтому при непрерывном движении камеры коллизии не перестраиваются каждый кадр
• Когда набор видимых блоков не изменился, обновление пропускается, поэтому небольшие перемещения на месте не вызывают перестроения
• Расчёт ведётся только по основной камере, и SceneCapture в загрузке коллизий не участвует

Преимущества

• Расход памяти зависит только от диапазона загрузки, а не от общего объёма данных, поэтому коллизии работают и в больших сценах
• Количество тел коллизий, которые должна обрабатывать физическая система, всегда остаётся под контролем и не замедляет расчёт физики при росте сцены

Издержки и способы их избежать

Загрузка всех коллизий за один проход

Большинство перечисленных издержек возникает из-за динамической подкачки и выгрузки во время выполнения. Если размер сцены ограничен и памяти достаточно, увеличьте Max Load Collision Distance(m) так, чтобы он покрывал всю сцену, и тогда все коллизии будут построены за один проход при загрузке данных.

Подкачка и выгрузка блоков коллизий во время выполнения исчезают, и ни одна из проблем из таблицы выше не возникает: провал сквозь землю, отсутствие коллизий после телепортации, рывки при движении и постоянное перестроение навигации. Особенно рекомендуется при работе с системой навигации.

Плата за это — более долгая загрузка при запуске и постоянный расход памяти, равный объёму коллизий всей сцены. Чтобы оценить применимость, посмотрите Collision Data Usage в stat xgrids и убедитесь, что расход памяти после полной загрузки приемлем.

Включение

LCCComponent->SetLCCCollisionEnable(true);

Либо отметьте bEnableCollision в панели Details.

Включение коллизий LCC в панели Details

Динамические коллизии персонажа в сцене LCC

Проверка

В настройках режима отображения выберите коллизии игрока или коллизии видимости, чтобы увидеть, включены ли коллизии.

Проверка тел коллизий в режиме коллизий игрока или коллизий видимости

Связанные свойства

Настройка состояния включения коллизий и максимальной дистанции загрузки

Замечания

• После включения коллизий можно использовать LineTrace самого движка UE для трассировки лучей по телам коллизий, и диапазон трассировки также ограничен диапазоном загрузки
• Память, занятую данными коллизий, можно посмотреть в Collision Data Usage у stat xgrids, время обновления — в Update Collision, а значение показателей см. в Параметрах производительности