找到一种在边缘碰撞中修复错误碰撞法线的方法

Posted 2023-03-23

【中文标题】找到一种在边缘碰撞中修复错误碰撞法线的方法

【英文标题】：find a way of fixing wrong collision normals in edge collisions

【发布时间】：2015-01-04 12:07:08

【问题描述】：

主要问题是 Bullet 2（具体来说是 2.82 - 也许 Bullet 3 还没有检查过）糟糕地处理边缘碰撞，产生倾斜的反应法线。

测试用例 1：一个小的 btBoxShape，定位 (0,9,0)，垂直对齐，落在另一个盒子的（也由 btBoxShape 制成）面上，并列。法线计算正确，碰撞仅发生在 Y（垂直）轴上。框在 OY 轴上轻微反弹并保持围绕它的中心。

测试用例 2：一个小盒子，位于 (0,9,0) 垂直对齐，（同上）落在另一个盒子的面上，（这次是由 btBvhTriangleMeshShape 由 2 个共面三角形组成），也对齐。法线计算不正确，碰撞发生在所有轴上。盒子反弹到一边，有时（取决于特定的碰撞坐标）非常明显。

即使对法线进行硬编码并基于它重新计算碰撞点（见下文）也无济于事。

//newNormal was set to hard-coded value of (0,-1,0) before
cp.m_normalWorldOnB = colObj0Wrap -> getWorldTransform().getBasis() * newNormal;
cp.m_positionWorldOnB = cp.m_positionWorldOnA - cp.m_normalWorldOnB * cp.m_distance1;
cp.m_localPointB = colObj0Wrap -> getWorldTransform().invXform( cp.m_positionWorldOnB 

NB 使用 btAdjustInternalEdgeContacts 并没有任何明显的帮助，尽管正确设置了 tri info 并验证了代码 is 执行是否正常。虽然它确实工作并且对模拟的可靠性有一些小的改进（尽管 CPU 成本相当高），但它仍然不能解决这个特定问题。

问题是：如何修复案例 2 的行为以匹配案例 1。任何如何避免这种情况的建议（欢迎使用代码拼凑），或者为什么这不能按应有的方式工作。

进一步参考：

https://github.com/bulletphysics/bullet3/issues/92

http://www.bulletphysics.org/Bullet/phpBB3/viewtopic.php?f=9&t=8113

https://bullet.googlecode.com/files/GDC10_Coumans_Erwin_Contact.pdf

https://code.google.com/p/bullet/issues/detail?id=27

http://www.bulletphysics.org/Bullet/phpBB3/viewtopic.php?f=9&t=4603

【参考方案1】：

问题的发生是因为两个对象之间发生了 多次 碰撞 - 球体tri 碰撞也是如此。碰撞检测器不仅检测到三表面碰撞，结束表面三角形的迭代（如预期的那样），而且它继续遍历 BVH（也如预期的那样），导致与相邻三角形边缘的另一次碰撞.这可以通过多种方式复制，例如通过将一个物体扔到靠近修剪边缘（但仍然在网格的内部！），通过在内部三边（边缘）附近扔一个物体，但不对称（对称下降会导致边缘力抵消）。物体会飞到一边（有时很疯狂），即使此时表面完全平坦。

我想到的唯一一个不需要彻底重写 Bullet 2 代码的通用解决方案是过滤碰撞对象的流形，例如在gContactStartedCallback 中，查找所有表面碰撞并移除与该表面相邻的所有边缘的所有边缘碰撞。在给定的 trimesh 的流形上观察numContacts >= 2 通常是要走的路；这不应该经常发生太多，并且检查流形上的几个点并不是 CPU 密集型的。

根据他们的距离删除联系人在这里也能产生奇迹，尽管这对于在生产代码 IMO 中使用的修复来说过于粗糙/特定于上下文。不过，我仍在寻找更简单、更有效的解决方案。

此外，部分解决方法（如论坛讨论中所述）是更改时间步长值；对于三角形网格与任何以合理速度移动的对象，默认设置失败。对于“常规速度”，需要最大 1/300 的固定时间步长，对于“​​高速”，需要 1/600 甚至更少的 YMMV。请注意，它会大大增加 CPU 负载，只会减少问题，在许多情况下根本无法解决问题。

相关问题已发布在 Bullet 的问题跟踪器 here。

【讨论】：

谢谢。 +1 除了错误跟踪器之外，如果您还附上一些（官方？）教程的链接，那就更好了。 XD

具体来说，我正在尝试解决 ***.com/questions/25605659/… ：一个 btRigidBody 在 2 个非常靠近的 btRigidBody 上滑动。不幸的是，它目前的最佳答案（使用 ray）是一个 hack。对于随机碎片来说太昂贵和乏味了。我想修复的方法将涉及btInternalEdgeUtility 或ContactAddedCallback。但是，它可能仅适用于解决单个 btBvhTriangleMeshShape 内的正常冲突。

@cppBeginner 在这种情况下我能给你的唯一建议是手动过滤碰撞，实际上是通过使用回调（就像我提到的那样，btInternalEdgeUtility 在我的情况下效果不佳）。在我的应用程序中，在ContactAddedCallback 中，我添加了（除其他外）对过滤方法的调用，gist.github.com/FyiurAmron/3fa2d6b55fd96e50a6cce93f5859f680 - 如果无法使用自定义过滤代码重新编译 Bullet，则 IMVHO 是这里最好的解决方案.只需检查两个联系人是否都是您要检测的联系人，如果是，请删除它们（或其中之一）。

嗯，听起来不错。如果您决定将此 sn-p 作为该胶囊问题的解决方案发布，我也会在那里投票。谢谢。