atdunbg/HelloVulkan
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物理修复与相机防穿墙：Jolt Trace 接管（缺省 DummyTrace 带 JPH_ASSERT(false)，调试版一被调用即断；同文去重防多线程刷屏）；MeshShape 三角索引补基址（此前把 materialIndex/userData 当顶点偏移传 → 每个 mesh 三角全指向前一 mesh 顶点区，碰撞形状错位 + AABBTree 随机分割告警）；调试绘制巨型网格三角预算（>5 万三角退化为包围盒线框，避免百万级 DrawLine 打到个位数帧率）；角色 mEnhancedInternalEdgeRemoval 消网格地面 ghost contact 顶起/抖动；新增 RayCastStatic（只命中非移动层，碎块/动态物不当遮挡）→ ThirdPersonCamera 防穿墙拉近（瞬时拉近、平滑回弹、贴墙最小距离与回退余量可配）

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atdunbg
2026-10-18 15:23:01 +08:00
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App/scripts/ThirdPersonCamera.cpp
+46 -1
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@@ -11,6 +11,9 @@
// OnStart 从编辑器摆的机位反推 yaw/pitch/dist：编辑器摆哪，游戏就
// 从哪个角度开场。Esc 释放光标（调参），左键重捕继续玩。
//
// 防穿墙：枢轴→期望机位做静态几何射线（UE SpringArm 同位），命中则拉近；
// 拉近瞬时、拉远平滑，贴墙最小距离可配。
//
#include <Engine/Scripting/Script.h>
#include <Engine/Core/Application.h>
@@ -18,17 +21,24 @@
#include <Engine/Core/Log.h>
#include <Engine/ECS/Components.h>
#include <Engine/ECS/Scene.h>
#include <Engine/Physics/PhysicsRay.h> // RayHit（防穿墙射线结果）
#include <Engine/Physics/PhysicsWorld.h> // App().GetPhysics().RayCastStatic 门面
#include <entt/entt.hpp>
#include <glm/glm.hpp>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace Engine;
namespace {
// 拉远回弹响应（1/s，指数逼近）：离开墙角后镜头平滑归位。
// 拉近是瞬时的（见 OnUpdate）——遮挡晚一帧就会穿墙，不能平滑
constexpr float kCameraReturnResponse = 8.0f;
class ThirdPersonCamera final : public Engine::Scripting::ScriptBehavior {
public:
const char* Name() const override { return "ThirdPersonCamera"; }
@@ -50,6 +60,13 @@ namespace {
pb.Field("FollowResponse", &m_FollowResponse, 12.0f);
// 目标 Y 瞬移超过该距离（PIE 传送/回合复位）→ 直接吸附
pb.Field("SnapDistance", &m_SnapDistance, 3.0f);
// 相机防穿墙（UE SpringArm 同位）：枢轴→期望机位之间若有静态
// 几何，把相机拉到命中点前。关掉 = 旧行为（可穿墙）
pb.Field("CameraCollision", &m_Collision, true);
// 贴墙时相机离枢轴的最小距离（再近会切进角色/近平面）
pb.Field("MinDistance", &m_MinDistance, 0.35f);
// 命中点回退余量（防止相机面贴墙 → z-fighting/切面）
pb.Field("CollisionSkin", &m_CollisionSkin, 0.25f);
}
void OnStart() override {
@@ -154,8 +171,31 @@ namespace {
std::sin(yawR) * std::cos(pitchR),
std::sin(pitchR),
std::cos(yawR) * std::cos(pitchR));
// ---- 相机防穿墙：枢轴 → 期望机位射线拉近 ----
// 只打静态几何（碎块/动态物不当遮挡，避免镜头被飘过的碎片
// 乱拉）；枢轴在角色胶囊内，角色是 CharacterVirtual 不进射线，
// 不会自己挡自己。拉近瞬时（遮挡晚一帧就穿墙），拉远平滑
float wantDist = m_Distance;
if (m_Collision) {
RayHit hit;
if (App().GetPhysics().RayCastStatic(
pivot, dir, m_Distance + m_CollisionSkin, hit)) {
wantDist = std::max(hit.distance - m_CollisionSkin,
m_MinDistance);
}
}
if (!m_DistInit) { // 首帧吸附（无回弹动画）
m_CurDist = wantDist;
m_DistInit = true;
} else if (wantDist < m_CurDist) {
m_CurDist = wantDist; // 拉近：瞬时
} else {
m_CurDist += (wantDist - m_CurDist) *
(1.0f - std::exp(-kCameraReturnResponse * dt));
}
auto& camT = Transform();
camT.SetPosition(pivot + dir * m_Distance);
camT.SetPosition(pivot + dir * m_CurDist);
// ---- 朝向锁定目标 ----
// 引擎 YXZ 序（R = Ry·Rx）视向 = (-cosP sinY, sinP, -cosP cosY)
@@ -178,6 +218,11 @@ namespace {
float m_SnapDistance = 3.0f; // Y 瞬移吸附阈值 m
float m_FollowPivotY = 0.0f; // 阻尼后的枢轴高度（XZ 硬跟）
bool m_FollowInit = false; // 首帧吸附基准
bool m_Collision = true; // 相机防穿墙开关
float m_MinDistance = 0.35f; // 贴墙最小距离
float m_CollisionSkin = 0.25f; // 命中点回退余量
float m_CurDist = 0.0f; // 防穿墙后的当前距离（拉近平滑态）
bool m_DistInit = false; // 距离首帧吸附基准
float m_Yaw = 0.0f;
float m_Pitch = 20.0f;
entt::entity m_Target = entt::null;
Engine/include/Engine/Physics/PhysicsWorld.h
+9
View File
@@ -79,6 +79,11 @@ namespace Engine {
bool RayCast(const glm::vec3& origin, const glm::vec3& dir,
f32 maxDist, RayHit& outHit) const;
// 仅命中静态（非移动层）几何：忽略碎块/动态物/NPC。相机防穿墙用它
// ——动态碎块撞进枢轴→相机射线会把镜头乱拉（抖动），静态语义才稳
bool RayCastStatic(const glm::vec3& origin, const glm::vec3& dir,
f32 maxDist, RayHit& outHit) const;
// ---- 刚体驱动（游戏逻辑/编辑器调试；按实体位模式寻址）----
// Jolt 力在每步模拟后清零：游戏逻辑每帧持续施加 = 正确用法；
// 冲量一次性改变动量（自动唤醒休眠体）；速度直写会打断自然
@@ -154,6 +159,10 @@ namespace Engine {
JPH::RefConst<JPH::Shape> BuildCompoundShape(ECS::RigidBodyComponent& rb,
ECS::TransformComponent& tr);
void RemoveBody(u32 entityBits);
// RayCast / RayCastStatic 共用实现：layerFilter 为空 = 命中所有层
bool RayCastImpl(const glm::vec3& origin, const glm::vec3& dir,
f32 maxDist, RayHit& outHit,
const JPH::ObjectLayerFilter* layerFilter) const;
const BodyRecord* FindRecord(u32 entityBits) const; // 刚体驱动寻址
CharacterController* FindCharacter(u32 entityBits); // 角色门面寻址
void QueueEvent(CollisionEvent&& ev); // 回调线程 append（多线程并发，加锁）
Engine/src/Physics/CharacterController.cpp
+4
View File
@@ -22,6 +22,10 @@ namespace Engine {
s.mUp = JPH::Vec3::sAxisY();
s.mMass = std::max(params.mass, 1e-3f);
s.mMaxSlopeAngle = glm::radians(params.maxSlopeAngle);
// 静态三角网格地面/楼梯的内部边会产生 ghost contact，把角色顶起/
// 抖动。Jolt 增强内部边移除可消除（一次穿墙修正的额外开销），
// 对箱体/凸包地面无副作用
s.mEnhancedInternalEdgeRemoval = true;
s.mShape = new JPH::CapsuleShape(
std::max(params.radius, 0.01f),
std::max(params.halfHeight, 0.0f));
Engine/src/Physics/PhysicsWorld.cpp
+90 -4
View File
@@ -33,14 +33,54 @@
#include <Jolt/Physics/Collision/CastResult.h>
#include <Jolt/Physics/Collision/RayCast.h>
#include <Jolt/Physics/Body/BodyLock.h>
#include <Jolt/Physics/Body/BodyFilter.h> // BodyDrawFilter（调试绘制按体过滤）
#include <Jolt/Core/IssueReporting.h>
#include <glm/gtc/quaternion.hpp>
#include <algorithm>
#include <cstdarg>
#include <cstdio>
#include <mutex>
#include <string>
#include <thread>
#include <unordered_set>
namespace Engine {
namespace {
// Jolt Trace 转发：缺省实现 DummyTrace 内部带 JPH_ASSERT(false)
// （"Please override Trace"），任何一次 Trace 都会把调试版直接打断。
// Jolt 用 Trace 输出运行期告警——例如 AABBTreeBuilder 对相交三角做
// 随机分割并注明"仍能正常工作，仅碰撞树效率降低"——必须接管。
// 非捕获函数（GCC 不支持变参 lambda 转函数指针）。同文去重（Jolt
// 可能多线程并发 Trace）防重复刷屏
void JoltTrace(const char *inFMT, ...) {
char buf[512];
va_list args;
va_start(args, inFMT);
std::vsnprintf(buf, sizeof(buf), inFMT, args);
va_end(args);
static std::mutex mtx;
static std::unordered_set<std::string> seen;
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
if (seen.insert(buf).second) {
ENGINE_WARN("[Jolt] {}", buf);
}
}
// ---- 调试绘制三角预算 ----
// 巨型三角网格碰撞体（合并全场景 mesh，如 SunTemple 1056 mesh ≈ 百万
// 三角）的线框绘制每帧要生成百万级 DrawLine（约 3M 线段）——直接把
// 帧率打到个位数。超预算的 MeshShape 不画三角线框，CollectDebugData
// 退化为画其包围盒线框（位置/范围仍可见，成本与三角数无关）
constexpr JPH::uint kDebugMeshTriangleBudget = 50000;
struct SkipHeavyMeshDraw final : JPH::BodyDrawFilter {
bool ShouldDraw(const JPH::Body &inBody) const override {
return inBody.GetShape()->GetStats().mNumTriangles
<= kDebugMeshTriangleBudget;
}
};
// ---- 层配置：MVP 两层（非移动/移动），扩软体/传感器时再分层 ----
constexpr JPH::ObjectLayer LAYER_NON_MOVING{0};
constexpr JPH::ObjectLayer LAYER_MOVING{1};
@@ -80,6 +120,15 @@ namespace Engine {
}
};
// 射线层过滤：只放行静态（非移动）层——相机防穿墙不把碎块/动态物
// 当遮挡（否则碎块飘过枢轴会把镜头乱拉）
class OnlyNonMovingLayerFilter final : public JPH::ObjectLayerFilter {
public:
bool ShouldCollide(JPH::ObjectLayer inLayer) const override {
return inLayer == LAYER_NON_MOVING;
}
};
// Jolt ↔ glm 四元数直转（TransformComponent 旋转存 glm::quat，
// UE FTransform 语义）：物理同步/写回不再经欧拉往返 → 姿态
// 零漂移（分量序：Jolt ctor (x,y,z,w)，glm ctor (w,x,y,z)）
@@ -167,6 +216,7 @@ namespace Engine {
static std::once_flag s_JoltOnce;
std::call_once(s_JoltOnce, [] {
JPH::RegisterDefaultAllocator();
JPH::Trace = &JoltTrace; // 见文件顶部说明
JPH::Factory::sInstance = new JPH::Factory();
JPH::RegisterTypes();
});
@@ -288,7 +338,24 @@ namespace Engine {
JPH::BodyManager::DrawSettings ds;
ds.mDrawShape = true;
ds.mDrawShapeWireframe = true;
m_System->DrawBodies(ds, m_DebugDraw.get());
// 超预算的网格体被过滤（不画三角线框），下面补包围盒线框
const SkipHeavyMeshDraw skipHeavy;
m_System->DrawBodies(ds, m_DebugDraw.get(), &skipHeavy);
for (auto &[bits, rec]: m_Bodies) {
JPH::BodyLockRead lock(m_System->GetBodyLockInterface(), rec.id);
if (!lock.Succeeded()) {
continue;
}
const JPH::Body &body = lock.GetBody();
if (body.GetShape()->GetStats().mNumTriangles
<= kDebugMeshTriangleBudget) {
continue;
}
// 巨型 MeshShape：包围盒线框（蓝色）替代百万三角线框
m_DebugDraw->DrawWireBox(body.GetWorldSpaceBounds(),
JPH::Color(64, 200, 255, 255));
}
}
// 2) 约束（关节；软体/载具约束接入后自动生效）
@@ -857,8 +924,13 @@ namespace Engine {
// 退化三角（两索引相同）剔除：MeshShape 构建会因退化报错
if (idx[i] != idx[i + 1] && idx[i] != idx[i + 2] &&
idx[i + 1] != idx[i + 2]) {
tris.emplace_back(idx[i], idx[i + 1], idx[i + 2],
static_cast<u32>(0), base);
// 索引必须加基址偏移到拼接后的全局顶点表：IndexedTriangle
// 第 4/5 参是 materialIndex/userData，不是顶点偏移——写错
// 会让每个 mesh 的三角全部指向前一个 mesh 的顶点区，
// 碰撞网格形状彻底错位（且三角包围盒乱飞 → AABBTree 随机
// 分割告警刷屏）
tris.emplace_back(idx[i] + base, idx[i + 1] + base,
idx[i + 2] + base, 0u, 0u);
}
}
base += static_cast<u32>(pos.size());
@@ -1045,6 +1117,18 @@ namespace Engine {
bool PhysicsWorld::RayCast(const glm::vec3 &origin, const glm::vec3 &dir,
const f32 maxDist, RayHit &outHit) const {
return RayCastImpl(origin, dir, maxDist, outHit, nullptr);
}
bool PhysicsWorld::RayCastStatic(const glm::vec3 &origin, const glm::vec3 &dir,
const f32 maxDist, RayHit &outHit) const {
static const OnlyNonMovingLayerFilter kFilter;
return RayCastImpl(origin, dir, maxDist, outHit, &kFilter);
}
bool PhysicsWorld::RayCastImpl(const glm::vec3 &origin, const glm::vec3 &dir,
const f32 maxDist, RayHit &outHit,
const JPH::ObjectLayerFilter *layerFilter) const {
const f32 len = glm::length(dir);
if (len < 1e-8f) return false;
@@ -1054,7 +1138,9 @@ namespace Engine {
JPH::Vec3(dir.x / len, dir.y / len, dir.z / len) * maxDist);
JPH::RayCastResult hit;
if (!m_System->GetNarrowPhaseQuery().CastRay(ray, hit)) {
const auto &nq = m_System->GetNarrowPhaseQuery();
if (!(layerFilter ? nq.CastRay(ray, hit, {}, *layerFilter)
: nq.CastRay(ray, hit))) {
return false;
}