Caminar por una escena 3DGS: compatibilidad con colisión

LCC4Unreal admite la carga dinámica de datos de colisión, de modo que los personajes pueden moverse e interactuar libremente en el mundo 3DGS.

Requisitos previos

La colisión depende del archivo de colisión incluido con los datos, y los requisitos difieren según el formato:

El plugin comprueba en el orden collision.lci → collision.bin → data/mesh/*.ply, y muestra una advertencia y desactiva la colisión cuando no existe ninguno de ellos. Tras cargar los datos, usar HaveValidCollisionData() para confirmar si los datos actuales contienen datos de colisión utilizables.

Nota: collision.lci requiere exportarse desde LCC Studio v1.6.1 o superior; los datos exportados por versiones anteriores usan collision.bin.

Alternativas para los formatos de archivo único

.sog, .spz y .ply son formatos de archivo único que no incluyen datos de colisión, por lo que el plugin no puede generar colisión para ellos. Construirla en la escena cuando se necesite colisión:

• Blocking Volume: usar los volúmenes de bloqueo del motor para construir el suelo, las paredes y otras zonas que deban bloquear. Adecuado para formas regulares y es la opción más económica
• Malla aproximada: colocar una malla que se ajuste a la forma del 3DGS y activar su colisión. Adecuado para escenas de formas complejas. Esta malla puede reutilizar la malla proxy cambiando su preset de colisión a bloqueo

Ninguno de los dos enfoques utiliza el mecanismo de carga de colisión de LCC, por lo que no les afecta CollisionLoadMaxDistance ni se intercambian a medida que la cámara se mueve.

Mecanismo de carga

Los datos de colisión se almacenan en bloques espaciales igual que los datos de renderizado. El plugin no carga toda la colisión de una vez: carga solo los bloques situados dentro de un cierto radio alrededor de la cámara y los intercambia dinámicamente a medida que la cámara se mueve.

Cambia la posición de la cámara
      │
      ▼
Calcular el conjunto de bloques de colisión que deben cargarse en el radio
      │
      ▼
Comparar con el conjunto anterior ── igual ──▶ omitir, no hacer nada
      │ distinto
      ▼
Cargar los bloques nuevos → entregarlos al sistema de física para su horneado → generar los cuerpos de colisión

Algunos puntos de la implementación:

• El radio de carga se controla con Max Load Collision Distance(m), y las zonas más allá de esa distancia no tienen colisión
• La primera carga es síncrona, lo que evita que el personaje atraviese el suelo antes de que la colisión esté lista; todas las actualizaciones posteriores son asíncronas y no bloquean el hilo principal
• Las actualizaciones están limitadas por frecuencia, de modo que la colisión no se reconstruye en cada fotograma mientras la cámara se mueve de forma continua
• Las actualizaciones se omiten cuando el conjunto de bloques visibles no cambia, por lo que los movimientos pequeños en el sitio no provocan una reconstrucción
• Solo se usa la cámara principal para el cálculo, y SceneCapture no participa en la carga de colisión

Ventajas

• El uso de memoria depende únicamente del radio de carga, no del tamaño total de los datos, por lo que la colisión funciona incluso en escenas grandes
• El número de cuerpos de colisión que debe procesar el sistema de física se mantiene bajo control y no ralentiza la física a medida que crece la escena

Costes y mitigaciones

Cargar toda la colisión de una vez

La mayoría de los costes anteriores provienen del intercambio de bloques en tiempo de ejecución. Cuando el tamaño de la escena es limitado y la memoria lo permite, aumentar Max Load Collision Distance(m) lo suficiente para cubrir la escena completa, de modo que toda la colisión se construya en una sola pasada mientras se cargan los datos.

El intercambio de bloques de colisión en tiempo de ejecución desaparece entonces, y no se produce ninguno de los problemas anteriores: atravesar el suelo, falta de colisión tras teletransportarse, tirones al moverse y reconstrucciones repetidas de la navegación. Esto es especialmente recomendable al usar el sistema de navegación.

El coste es un tiempo de carga más largo al inicio y un uso de memoria fijo equivalente a la colisión de la escena completa. Para valorar si es viable, consultar Collision Data Usage en stat xgrids y confirmar que el uso de memoria después de una carga completa es aceptable.

Activación

LCCComponent->SetLCCCollisionEnable(true);

O marcar bEnableCollision en el panel Details.

Activar la colisión LCC en el panel Details

Colisión dinámica de un personaje en una escena LCC

Verificación

Usar los ajustes del modo de visualización y seleccionar player collision o visibility collision para observar si la colisión está activada.

Verificar los cuerpos de colisión con el modo player collision o visibility collision

Propiedades relacionadas

Configurar el estado de activación de la colisión y la distancia máxima de carga

Notas

• Una vez activada la colisión, se puede usar el LineTrace propio de Unreal Engine para realizar pruebas de rayos contra los cuerpos de colisión, y el alcance de la prueba también está limitado por el radio de carga
• La memoria utilizada por los datos de colisión se puede consultar en Collision Data Usage de stat xgrids, el coste de actualización en Update Collision, y el significado de los elementos en Parámetros de rendimiento