Character Controller
- 是一个反物理的系统，摩擦力几乎是无限大的
Build a Controller
Kinematic Actor：不会受物理规则影响
Shape：胶囊、box、convex
- 胶囊外有一层边缘，防止和其他物体过近
Collide with environment
- 碰到环境比如墙体不能前进时，会滑一下
Stepping：上台阶的时候，把capsule往上添加offset
Slope limits：坡度限制
Controller Volume Update：在不同姿态controller体积要变换
Controller Push Objects
Standing on Moving Platform：当controller和一个物体站在一起时，会在逻辑上将二者绑定起来
Ragdoll
布娃娃系统
Map Skeleton to Rigid Bodies：把骨骼绑定上Rigid Bodies
需要让TA细调constraints（约束）
用的是animation retargeting的思路，去把ragdoll和原骨骼匹配
参与的节点可以一一对应
Leaf joints沿用之前的animation就行
过渡性骨骼是由前后两根ragdoll的pose插值出来的
不可能永远是ragdoll，是动画和ragdoll混合的，会渐进地从动画转变到ragdoll
Powered Ragdoll：Physics-Animation Blending
Clothing
Animation-based Cloth Simulation：往衣料放上骨骼
Rigid Body-based Cloth Simulation
Mesh-based Cloth Simulation
Physical Mesh的面片数要低于Render Mesh好几倍
Paint Cloth Simulation Constraints：会在每一个Physical Mesh上画出每一个顶点可以移动的范围
Mass-Spring system 弹簧质点模型
要用spring damping的力（类似摩擦力的东西，防止数值爆炸）
对每一个点受力：重力+风力+空气阻力（取决于速度）+周边所有的弹簧施加的力（弹力和damping力）
![pF8aPQU.jpg]()
- Verlet积分：将速度转换成位置，数学是等价的，但是位置比速度更稳定
![pF8apWV.jpg]()
Position Based Dynamics(PBD)
拉格朗日数学
把所有的力学关系描述成了数学的约束，用约束直接解出位置
Self Collision
自穿插问题
加大布料的厚度
把布料仿真的解算得更细，拆出substeps，设置一个maximal speed，在每一个substep检测不要插得太深，弹出来
在布料里面设置一个负的立场，给进入里面的点推出去
Destruction
- Chunk Hierarchy：把碎片组成一个树状结构
每一层之间的碎片是有连接关系的，是一个图，edge的权重就是硬度，当冲量/硬度超过阈值就会破碎
damage计算，当打到一个点后，力会以圆形分散出去
Build Chunks by Voronoi Diagram
在空间中随机撒几个种子，把空间分割成到每个种子距离都对等的边界（每个点作为圆心，不断增加半径，直到互相碰到，就形成边界）
3D Mesh中
使用 Delauny Triangulation方法生成新的三角形
需要新的texture和coordinates来处理断口处的纹理
可以设置不同的断裂模式：比如均匀、极化
当碎块碎了之后会执行很多回调函数，比如出发音效、粒子效果、navigation更新
Issues：
- 碎片多了开销大，因为每个碎片都要互相作用，互相做解算
著名破坏系统应用：NVIDIA Blast、Havok Destruction、Chaos Destruction(Epic)
Vehicle
载具模型：上面一个缸（车体），下面是轮子（弹簧，悬挂系统）
Traction Force：驱动力
Engine会输出一个扭矩，扭矩大代表加速大
会写一个发动机转速、油门、扭矩之间的关系
变速箱、差速器把扭矩拆分到各个轮子
有了扭矩就可以算出驱动力
Suspension Force悬挂力
Tire Forces轮胎力
Longitudinal force：径向力
Lateral force：切向力
重心
太靠前就会不太稳定，飞出去的时候，会头朝下
会对转弯有影响，靠前的话转向力就会不足，因为转向力臂不够大，扭矩不够
Weight Transfer
Steering angles：外侧轮转的少，内测多，因为车本身有宽度
- Ackermann steering
advanced wheel contact
single raycast
sphere raycast
Advanced：PBD/XPBD
拉格朗日力学：把力学关系描述成一系列的约束，用约束反向定义运动
圆周运动约束：
位置约束：位置的模长-半径=0
速度约束：位置约束关于x的导数乘以圆周运动的速度=0
这个J就是夹克比(Jacobian)矩阵
Jacobian矩阵更多的是表达一个趋势的变化量（感觉跟梯度下降很相似）
弹簧约束
PBD-Constraints Projection
jacobian矩阵就是算出当前姿态下，每一个joints需要进行扰动的趋势
然后不断迭代地去扰动（感觉像梯度下降找到最优解）
优点：解收敛快、稳定
Extended Position Based Dynamics （XPBD）
- 硬约束、软约束