Tank!

坦克暂时告一段落，做坦克以及吉普等其他物理载具的过程中，遇到了很多问题，也积累了一些经验，记录下来，算是一个交代。

坦克需要实现业务功能

  1. 载人
  2. 撞人、撞树
  3. 开火，炮筒、炮台转动
  4. 相机，Free Camera
  5. 遥感移动，非常复杂的移动逻辑…
  6. 除了这些业务逻辑，我们要做的真实感的坦克，坦克底层的物理（PhysXVehicle）是最困难的部分
  7. 网络同步
  8. AI

载人

在车门附近配置 volumes，车门挂载socket等，触发上车逻辑，这个很常规，
玩家上车之后，玩家的物理和载具的物理穿透的话，会出现很诡异的物理现象，坦克飞在天上，等等，我们处理的办法就是在上车之后关闭掉玩家和载具的物理交互，
下车通过射线等检测玩家落脚点，这一步没有难点；

撞人、撞树

撞人的难点是载具移动速度快的时候，车在撞人的一刹那有撞到墙的感觉，然后人死，整个过程是不流程的，
我们的解决办法是在坦克身上挂载一个 Box，根据载具的速度动态控制 Box size，然后根据 Overlap 事件来判断撞人，这个 Box 是比坦克本省大一些的，这样的话就避免了我们刚才说的问题。
撞树等障碍物的时候，有撞到墙的感觉是正常的，我们没有特殊处理，但是会动态的移除树木、篱笆等障碍物，保证坦克开起来比较顺畅。
需要注意的是，我们在处理撞人的时候，使用 RingBuffer 记录坦克坐标，来检测坦克是否 AtRest，作为撞人的一个条件之一。

开火，炮筒、炮台转动

这一步核心点是 IK 动画以及开火后坐力效果，IK 动画控制炮筒和炮台的旋转，
注意如果想单纯的由 IK 动画来控制，记得移除（关闭）炮台和炮筒身上的Physics Asset，只保留底座的 Assset，因为 IK 和物理不能同时控制一个骨骼节点。开火后坐力实现比较简单，给坦克底座添加一个反方向的力即可。

相机，Free Camera 等

这一步难点是，我们的相机会根据炮台和炮筒来控制旋转和坐标，据我所知，是没办法直接使用 UE 的CameraController 的，我自己写了一个独立的 Camera Component，处理坦克的相机需求，
核心点就是平滑输入，UI 层屏幕滑动输入是不平滑的，断断续续，我们首先插值玩家输入，然后根据炮筒和炮台的旋转（Yaw&Pitch）计算 Camera 的 位置和朝向，这里要注意的就是0-360边界的问题，我是用 Quaternion 计算差值来避免这个问题。

遥感移动，复杂的移动逻辑…

第一步，坦克炮筒本身分离，有两个控制维度，一个是镜头、一个AI根据底座的转向控制；
玩家输入方向，镜头方向映射移动方向，判断坦克转向逻辑，计算坦克是车头还是车尾、顺时针还是逆时针、给油还是给刹车，然后对坦克履带施加力，希望坦克精准移动到目标方向；这是第二步
最难是第三步，
因为坦克本身惯性，比如坦克在高速前进时候玩家输入转向，策划希望如果方向大致一致的情况下，坦克不减速，惯性就很大、以及上坡坡度很大的时候滑坡这个是最难的等，坦克在坡上的时候，AI 很难精准控制目标方向，需要写很多逻辑驱动AI，然后暴露很多参数，调节参数；
因为影响坦克的参数（包括物理参数）特别多，所以这个优化起来就很费劲；
最后优化来优化去，加了误差之后比如10度，我们勉强可以达到策划的要求，在坡上也可以自由转向移动到我们的目标点。

坦克底层的物理（PhysXVehicle）

我们先大致讲一下 vehicle 的底层结构

  1. Vehicle Manager
  2. Vehicle Data Struct
  3. Vehicle Raw Input
  4. Vehicle Wheels Animation

Vehicle Manager

VehicleManager，负责管理 Vehicle，管理 vechile 的 PreTick、Tick、PostTick，包括更新 Wheels 的 WheelState，比如 LocalPose、SteerAngle等等。

  1. PxVehicleSuspensionRaycasts
  2. PxVehicleUpdates

Vehicle Data Struct

  1. VehicleEngineData MaxRPM、MOI、TorqueCurve…
  2. VehicleGearboxData UpRatio、DownRatio、SwitchTime…
  3. VehicleWheelData Radius、Width、DampingRate、Mass、MaxSteer…
  4. VehicleSuspensionData MaxDroop、MaxCompression、SpringStrength…
  5. VehicleCluthData??
  6. VehicleWheelAnimData BoneName、LocalPose…

Vehicle Raw Input

Throttle、Brake、Steer、Clutch…

Vehicle Wheels Animation

Wheel 在初始化的时候通过Vehicle Manager 绑定，保证一一对应，然后每一帧根据轮胎的 Index 获取 Wheel LocalPose，在 AnimNode 里渲染。

参数调整

我们在做坦克的过程中，遇到了很多奇怪的问题，比如坦克在撞击有些障碍物的时候会突然有奇怪的表现，坦克被反弹甚至击飞，后来我们发现这可能是UE的一个bug。
如果障碍物设置为 BlockAll，但是障碍物的碰撞盒没有设置，载具撞击上障碍物的时候就会表现很奇怪，我们的解决办法是要求美术同事把所有需要设置 Block 的物件都一定要设置对应的 CollisionBox。
我们还遇到坦克在撞击到时候会原地旋转，速度很快，经过无数次测试发现是因为我们修改 physx 数学库导致的…血的教训。
关于坦克的爬坡能力，最重要的是坦克自身的 Physics Asset，一定要注意和地面的碰撞，以及轮胎的半径。
然后就是轮胎力矩和坦克马力比例，保证爬坡时力矩的数值。
第三点要注意档位的变换，在爬坡时调节 GearboxData 的 SwitchTime 尽量保证档位不要快速切换，让坦克在低档爬坡。
其他的比如摩擦力等，但是不要一味的调大，过大的摩擦力会导致坦克启动的时候抖动，因为摩擦力太大了，启动困难。
还有其他的小细节，比如坦克的 SpringStrength，保证坦克在坡面的抖动效果，轮胎履带通过设置 UV 滚动来实现，轮胎压过地面的痕迹通过 Decal 实现等。

网络同步

这个比较常规，预测和插值，预测的时间根据坦克的速度以及 Ping 调节。
炮台和炮筒的旋转和移动包一起，每0.1s同步一次，插值保证平滑。

AI

坦克在复杂地形上移动很复杂，关于AI部分，我后续更新…

感谢阅读。

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