JoltPhysics中CharacterVirtual控制器的内部边缘移除优化

在物理引擎中，处理复杂几何体内部边缘的碰撞检测一直是一个挑战性课题。JoltPhysics作为一款高性能物理引擎，近期对其CharacterVirtual控制器进行了重要更新，增加了对增强内部边缘移除算法的支持。

内部边缘问题的背景

当游戏场景使用大量拼接或重叠的几何体时，这些几何体之间的接缝处会形成所谓的"内部边缘"。对于传统的刚体物理模拟，这些边缘通常不会造成太大问题，但对于角色控制器而言，这些边缘可能导致角色卡顿、异常反弹或穿透等问题。

特别是在以下场景中问题更为明显：

• 由多个图块拼接而成的地形
• 使用CSG(构造实体几何)技术生成的复杂场景
• 程序化生成的环境几何体

CharacterVirtual控制器的改进

JoltPhysics最新版本通过引入CharacterVirtualSettings::mEnhancedInternalEdgeRemoval标志，为CharacterVirtual控制器启用了与刚体相同的内部边缘移除算法。这项改进使得角色控制器能够更平滑地处理复杂几何体中的内部边缘。

技术实现要点

1. 碰撞检测优化：算法通过分析碰撞几何体的拓扑结构，识别并忽略那些可能导致角色异常行为的内部边缘。

2. 平滑处理：对于无法完全移除的边缘，系统会应用平滑算法，减少边缘对角色运动的影响。

3. 性能考量：实现时考虑了实时性能需求，确保边缘处理不会对帧率造成显著影响。

使用建议

开发者可以通过以下方式优化角色控制器的边缘处理：

1. 启用增强边缘移除功能：

characterSettings.mEnhancedInternalEdgeRemoval = true;

2. 合理设置角色填充参数(mCharacterPadding)，该参数决定了角色与几何体之间保持的最小距离，有助于进一步平滑边缘碰撞。

3. 对于高速移动的角色，建议适当增大填充值，以防止穿透和异常反弹。

实际应用效果

在实际项目中，这项改进显著提升了角色在复杂环境中的移动流畅度。特别是在以下场景中效果明显：

• 角色跳跃时与墙壁的接触
• 在拼接地形上的奔跑移动
• 与程序化生成环境的交互

通过结合适当的物理参数设置，开发者现在可以获得更加稳定和可预测的角色运动行为，大大减少了因几何体接缝导致的异常物理现象。

这项改进体现了JoltPhysics对实际开发需求的持续关注，为游戏开发者处理复杂物理交互提供了更强大的工具。