RigidBody

RigidBody アニメーション ブループリント ノードを使用して、物理アセット を使ったキャラクターの補助オブジェクトの軽量物理モーションをシミュレートすることができます。このドキュメントでは、RigidBody ノードの概要を説明し、RigidBody ノードの使用方法についてワークフローの例を使って解説します。

前提条件

* プロジェクトに含まれる スケルタル メッシュ のキャラクターに アニメーション シーケンス または モンタージュ が設定されている必要があります。

概要

RigidBody ノードは Anim Dynamics ノードに似た機能を実行しますが、キャラクターの物理アセットを統合してより適切にシミュレーションを制御することができるため、より豊富な機能を持つ物理シミュレーション ソリューションを提供しています。RigidBody ノードを物理アセットと連動して使用することにより、キャラクターの他の部分とレベルの他のオブジェクトとのコリジョンをシミュレートすることもできます。

RigidBody ノードの一般的なユース ケースは、キャラクターの スケルタル メッシュ にある二次的な構造体、たとえば、ポニーテールやチェーン、キャラクターのメイン ボディにぶら下がっていたり伸びていたりする他のボーンなど、レベルや スケルタル メッシュ の他の部分とのコリジョンによる相互作用が必要になるモーションをシミュレートすることです。RigidBody ノードを使用すると、これらの構造体に対する動的および反応的なモーションを、本物の物理シミュレーションなどのパフォーマンスが要求される技法に比べてより効率的なプロセスで、よりリアルタイムにシミュレートすることができます。

設定

ワークフローの例では、物理アセットを使用して RigidBody ノードをキャラクターの アニメーション ブループリント に設定して実装し、キャラクターの スケルタル メッシュ にある二次的構造体について動的で反応的なモーションをシミュレートする方法を紹介します。

物理アセットを作成する

RigidBody ノードを使い始めるには、最初にキャラクターの物理アセットを設定する必要があります。詳細な設定ガイドは、「物理アセットの新規作成」のドキュメントで確認することができます。

すでにキャラクターに関連付けられている物理アセットがある場合は、RigidBody ノードでモーションとコリジョンをシミュレートする二次的構造体専用の物理アセットをオプションで作成することもできます。RigidBody ノード専用の物理アセットを使用することは、シミュレーション中の構造体の動作をより適切に制御するために最適な方法です。

キャラクターに物理アセットがない場合、または RigidBody ノードで使用するための専用物理アセットを作成する場合は、コンテンツ ブラウザ でキャラクターの スケルタル メッシュ アセットを 右クリック して [Create (作成)] > [Physics Asset (物理アセット)] > [Create] を選択すると、キャラクターに新しい物理アセットを作成することができます。

[New Physics Asset (新しい物理アセット)] ウィンドウから、[Create Asset (アセットを作成)] を選択してキャラクターに新しい物理アセットを作成します。

物理アセットの作成の詳細については、「物理アセットの新規作成」ガイドを参照してください。

物理アセットを編集する

キャラクターの物理アセットを 物理アセット エディタ で開き、キャラクターの物理アセットに RigidBody ノードで使用する構造体の 物理ボディ があることを確認します。この例では、キャラクターのヘッド ホースや、キャラクターの頭部、背中、腕、武器などのヘッド ホースと相互作用するオブジェクトの物理ボディが生成されています。

デフォルト設定では、物理ボディ に対するコリジョンはすべて無効になります。スケルタルツリー で物理モーションをシミュレートする スケルタル メッシュ のパーツを構成するボディでコリジョンを有効にするには、右クリック して[Collision (コリジョン)] > [Enable Collision All (すべてのコリジョンを有効にする)] を選択します。

物理とコリジョンをシミュレートする スケルタル メッシュ のパーツを構成するボディをすべて選択した状態で、[Details (詳細)] パネルで 物理モード を [Simulated (シミュレート済み)] に設定します。

残りの物理ボディを選択し、物理モード を [Kinematic (キネマティック)] に設定します。

物理アセット エディタ の ツールバー にある [Simulate (シミュレート)] ボタンを使用して、物理アセットの基本機能をテストすることができます。

この段階では、シミュレートしたオブジェクトが小刻みに動くことはよくあります。この問題は、それぞれの物理ボディで Mass (kg) プロパティを有効にしてテーパーをすることで修正できます。最も重い物理ボディとして、親階層に最も近いボディを設定し、チェーン内でそれに続くボディについて、それぞれ質量を半分にします。

この例では、最初のヘッド ホースの物理ボディは質量が 2kg、2 つ目のヘッド ホースの物理ボディは質量が 1kg に設定されていました。

物理ボディの Mass (kg) プロパティ

最後に、モーションとコリジョンをシミュレートするすべてのボディについて、Linear Damping プロパティと Angular Damping プロパティの値を設定します。値が大きいほど動きが減り、シミュレートされるボディの揺れが制御されます。この例では、各プロパティの値が「5.0」に設定されていますが、固有の実装ごとにこの値を微調整し、理想的な結果を得ることが重要です。

アニメーション ブループリント

物理アセットを使用して、AnimGraph でキャラクターのアニメーション ブループリントに RigidBody ノードを追加できるようになりました。

RigidBody ノードは コンポーネント空間 内で機能するため、このノードをキャラクターのアニメーション ブループリント内に実装するには、空間の変換 を行う必要があります。

デフォルトでは、RigidBody ノードはキャラクターに関連付けられている物理アセットを利用します。二次的な物理アセットが使用されている場合は、Rigidbody ノードの [Details] パネルにある Override Physics Asset プロパティで特定のアセットを定義することができます。

調整および微調整

RigidBody ノードのプロパティ (Component Liner Acc Scale、Component Linear Vel Scale、Component Applies Linear Acc Clamp および Sim Space Settings プロパティ) でコンストレイントを使用するか、物理アセットの 物理ボディ の位置をスケルトンのジョイントにさらに近づくようにすることにより、さらに調整を行うことができます。

また、物理アセットの物理ボディごとに Center of Mass プロパティを調整して最も近いスケルタル ジョイントに近づけると、より一層揺れや余計な動きを減らすことができます。

結果

ワークフローの例で実演した RigidBody ノードの簡単な実装の最終結果を確認することができます。

ベース ボーン シミュレーションのリファレンス

シミュレーション空間 を ベース ボーン空間 に設定し、RigidBody ノードの [Details] パネルで ベース ボーン を定義すると、任意のジョイントをシミュレーションの参照ポイントとして使用することができます。

スケルタル メッシュ 全体を移動し、個別に ベース ボーン を変更しても、速度に影響はありません。そのため、ベース ボーン空間 を シミュレーション空間 として使用する場合、キャラクターの動きはシミュレーションに影響を与えません。

ダイナミクスをリセットする

RigidBody ノードは、アニメーション ブループリントの イベントグラフ で使用することができる Reset Dynamics ブループリント ノードもサポートしています。関数ノードを使用するには、ブループリントの スケルタル メッシュ からアニメーション インスタンスを取得し、関数呼び出しの Reset Dynamics ノードを使用してシミュレーションをリセットします。

この関数ノードは、シミュレーションをリセットする場合に特に有用で、たとえば、キャラクターがテレポートする際に発生することがあるビジュアルや動作の問題を防ぐことができます。

プロパティのリファレンス

RigidBody ノードの Settings プロパティのリファレンスを以下に示します。

シミュレーション空間設定

RigidBody ノードの [Sim Space Settings (シミュレーション空間設定)] 設定では、シミュレーションの空間からシミュレーションに渡される動きを制御します。これによりワールド空間の動きの一部を 物理ボディ に渡すことができ、ボーン空間 と コンポーネント空間 のシミュレーションで、コントロール可能な方法によってワールド空間での動きに反応するようにできます。

このシステムは、Component Liner Acc Scale、Component Linear Vel Scale および Component Applied Linear Acc Clamp によって提供される機能のスーパーセットです。多くの場合、両方のシステムを有効にするべきではありません。

RigidBody ノードのシミュレーション空間設定プロパティのリファレンスを以下に示します。