Unreal Engine 5物理模拟：刚体、碰撞与力

课程范围与学习目标

• 课程按基础、中级和高级物理内容展开，涉及物理刚体、碰撞、向量、射线检测、力与冲量、物理材质、物理操作柄、约束、布料、缆线、破坏和物理场。
• 课程目标包括了解 Chaos 物理引擎，定义物理刚体、碰撞、向量和射线检测，并使用力与冲量；还介绍以约束制作简易物理机械，以及用缆线和布料模拟相应对象。

基础：物理刚体与碰撞

• 物理刚体部分介绍对象如何加入物理模拟并受其控制，以及如何调整对象的物理属性。
• 碰撞体积部分讲解如何构造物理刚体；课程页面还说明，Unreal Engine 5 可通过蓝图组件或网格碰撞构建刚体，并涉及简单与复杂碰撞、自动凸包选项及其精度和计算代价。
• 碰撞事件部分介绍对象相撞时物理模拟如何处理碰撞，以及如何自定义对象间的碰撞方式；页面列出的内容还包括碰撞预设、对象类型、忽略、重叠和阻挡响应，以及在关卡蓝图和 Actor 蓝图中触发命中与重叠事件。

基础：向量与蓝图节点

• 向量部分解释向量及其在 Unreal Engine 中的数学和用途，包括用向量控制速度、加速度与力；课程页面也说明向量可表示方向和大小，并用于位置、颜色与运动。
• 向量节点部分介绍用于处理向量的蓝图节点，包括获取、拆分和构建向量，计算长度、归一化、单位方向及查找朝向旋转，并用于定位、调整 Actor 朝向和驱动运动。

中级：射线检测、命中事件与物理体积

• 射线检测部分介绍从两点之间发出的检测射线，用于检测 Actor；页面举例说明其可用于判断角色正在观察的对象、交互，以及模拟高速弹丸。课程页面还列出直线检测、形状检测和按通道检测。
• 命中事件部分进一步查看碰撞可提供的数据，包括命中位置、命中法线、法线冲量、阻挡命中状态和命中结果。
• 物理体积部分说明如何改变特定空间区域对角色的物理影响，使其表现得如同处于水中；页面还提及通过流体摩擦模拟水或泥对角色的影响。

中级：移动、力与物理组件

• 移动与力部分讲解运动学移动和动态移动的区别，并介绍用于移动游戏对象的节点；课程页面也列出动态、运动学和静态刚体，以及扫掠和传送对移动、碰撞与脚本力的影响。
• 物理组件部分介绍旋转移动组件、弹丸组件和物理推进器组件等内容；课程页面还列出旋转移动、弹丸运动，以及推进器和径向爆炸等基于物理的力。

中级：物理材质与物理操作柄

• 物理材质部分讲解如何为材质设置摩擦、弹性和密度等物理特性；课程页面列出静摩擦与恢复系数，并说明会涉及在项目设置中配置自定义表面类型及冰面示例。
• 物理操作柄部分介绍如何抓取、持有、放下和投掷对象；课程页面举例说明用射线检测选择动态 Actor，并通过鼠标操作拾取或发射。

高级：约束、缆线与布料

• 物理约束部分介绍如何将对象连接起来，使其在物理模拟中形成简易机械；课程举例包括滑索、滑轮、弹射器和秋千，页面还说明可用物理约束 Actor 限制对象间的线性和角运动。
• 缆线部分讲解如何模拟缆线、电线、绳索和链条；课程页面列出使用 Cable Actor 调整长度、宽度、分段、重力和约束，并以轮胎秋千为场景示例。
• 布料物理部分介绍用布料系统制作衣物、旗帜、窗帘、横幅和帆等对象，并调整布料属性以模拟从丝绸到皮革的不同效果；课程页面还列出将骨骼网格转换为布料、绘制并应用服装数据、启用物理模拟和调整碰撞厚度。

高级：破坏、物理场与气球枪

• 破坏物理部分介绍如何模拟网格破坏，并调整对象的碎裂方式及强度；课程页面列出创建几何集合、将网格碎裂为层级片段，以及通过损伤阈值和不同碎裂方法调整破坏行为。
• 物理场部分介绍如何影响特定空间区域内的物理，包括施加速度、力、应变或扭矩，以及关闭区域内的物理；课程页面还提及瞬态、构造和持久类型以及边界衰减。
• 气球枪示例将相关内容组合起来：射线检测命中后生成气球，再用缆线和物理约束将气球连接到命中对象，使对象在连接足够气球后浮起。

适合人群

• 面向希望深入了解 Unreal Engine 物理的 Unreal Engine 开发者。

前置基础

• 需要具备一定的 Unreal Engine 使用经验，并了解 Actor 与蓝图的基础知识。

使用软件

• 课程围绕 Unreal Engine 5 的物理模拟与蓝图内容展开。