JoltPhysics中球体碰撞内部边缘问题的分析与解决

问题背景

在物理引擎JoltPhysics中，开发者报告了一个关于球体碰撞行为的异常现象：当动态球体在静态网格体表面移动时，特别是带有较大角速度的情况下，球体会意外地"卡住"网格的内部边缘（非活动边缘），导致球体出现不自然的跳跃现象。

问题表现

该问题具体表现为：

1. 动态球体在静态网格表面移动时，会与网格的内部边缘产生非预期的碰撞反应
2. 即使启用了JoltPhysics提供的边缘检测优化（包括活动边缘检测和增强型内部边缘移除功能），问题依然存在
3. 尝试使用线性投射(LinearCast)作为解决方案时，虽然解决了边缘碰撞问题，但又引入了新的问题：球体会在某些情况下被"粘住"，只能原地旋转而无法继续移动

技术分析

根本原因

经过深入分析，发现问题源于碰撞检测过程中的边缘处理逻辑。在原始实现中，即使启用了内部边缘移除功能，形状查询时仍然会考虑活动边缘，这导致了不正确的碰撞判定。

解决方案

JoltPhysics团队通过以下方式解决了该问题：

1. 修改了内部边缘移除收集器(InternalEdgeRemovingCollector)的实现，确保在进行形状查询时禁用活动边缘检测
2. 调整了穿透容差(penetration slop)参数，将其设置为0.002（默认值的1/10），以平衡碰撞精度和运动连续性

实现细节

在修复中，关键的技术改动包括：

1. 在形状查询过程中明确禁用活动边缘检测标志
2. 优化了碰撞响应算法，确保在保留物理准确性的同时避免不合理的运动约束
3. 提供了合理的默认参数设置，既解决了边缘碰撞问题，又防止了物体被"粘住"的情况

实际效果验证

修复后的版本经过严格测试：

1. 原始问题场景中，球体能够平滑地越过网格内部边缘，不再出现异常跳跃
2. 当启用增强型内部边缘移除功能时，碰撞行为完全符合预期
3. 在斜坡场景中，球体能够自然地滚动下滑，不会出现被"粘住"的情况

最佳实践建议

对于使用JoltPhysics的开发者，在处理类似碰撞问题时，建议：

1. 优先使用增强型内部边缘移除功能(mEnhancedInternalEdgeRemoval)
2. 谨慎调整物理系统参数，特别是穿透容差和推测性接触距离
3. 对于高速移动物体，可考虑结合线性投射(LinearCast)技术，但要特别注意参数配置
4. 保持JoltPhysics版本更新，以获取最新的碰撞处理优化

该修复不仅解决了具体的边缘碰撞问题，也提升了JoltPhysics在处理复杂碰撞场景时的整体稳定性和可靠性。