UE4 Active Ragdoll Tutorial (GTA Ragdoll) - Updated 2021 + Mixamo Animation Retargeting
Physical Animation: The Ultimate Starter Guide [UE4/UE5]
UE5 | Human Physics Constraints Setup for Ragdoll
BODY的设置
Physical animation Profile的设置
constrain Profile的设置
其他
可参考的工程模板介绍

这是随手记得，很杂，在做的过程中一直改，还未整理，仅供参考

参考UE官方物理模拟

布娃娃基础

5分钟快速构建

How to Make an Easy Ragdoll in Unreal Engine 5 - YouTube

20分钟快速构建

UE4 Active Ragdoll Tutorial (GTA Ragdoll) - Updated 2021 + Mixamo Animation Retargeting

UE4 Active Ragdoll Tutorial (GTA Ragdoll) - Updated 2021 + Mixamo Animation Retargeting - YouTube

1小时复杂构建

Physical Animation: The Ultimate Starter Guide [UE4/UE5]

Physical Animation: The Ultimate Starter Guide UE4/UE5] - YouTube

微调物理限制部分

UE5 | Human Physics Constraints Setup for Ragdoll

[UE5	Human Physics Constraints Setup for Ragdoll - YouTube](https://www.youtube.com/watch?v=KTCn7fmC6pc)

完全版教程14集（推荐系统化学习使用，部分章节思维混乱）

Character ragdoll physics and animation - YouTube

如何触发布娃娃深度示例

Unreal Engine - Physical Animation Hit Reactions W/Trigger (Part 1) - YouTube

官方手册四篇-很简单

创建新的物理资产

[在虚幻引擎中创建新的物理资产

虚幻引擎5.0文档 (unrealengine.com)](https://docs.unrealengine.com/5.0/zh-CN/creating-a-new-physics-asset-in-unreal-engine/)

Physics-Based Animation

[Physics Driven Animation in Unreal Engine

Unreal Engine 5.2 Documentation](https://docs.unrealengine.com/5.2/en-US/physics-driven-animation-in-unreal-engine/)

碰撞响应参考

[碰撞响应参考

虚幻引擎文档 (unrealengine.com)](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/InteractiveExperiences/Physics/Collision/Reference/)

动画姿势快照

[动画姿势快照

虚幻引擎文档 (unrealengine.com)](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/AnimatingObjects/SkeletalMeshAnimation/PoseSnapshot/)

深度概念介绍（超越官方解释）

《Exploring in UE4》物理模块浅析原理分析] - 知乎 (zhihu.com)

II 物理模拟动画的概念解释

BODY的设置

Mass ,默认是根据你Body上的体积自动计算的，我们可以更改。最终影响的是惯性
LinearDamping：线性阻尼。控制Body的线性速度减缓强度。值越大，速度减小越快。
AngularDamping：角速度阻尼。控制Body的角速度减缓强度。值越大，速度减小越快。

以上两个数值，若启用PhysicalAnimationProfile，一般不再设置这两个数值，Profile的值也影响该效果

Enable Gravity：是否启用重力。关闭后不受重力影响，只受Body的惯性影响。
碰撞Reponse：是否和外部物体碰撞。需要和外部物体碰撞时打开，如在人群中穿行和碰墙壁

Physical animation Profile的设置

Is Local Simulation:是在世界空间还是在局部空间，判断移动Kinematic时是全局还是相对父Body的。Orientation Strength和angular velocity strength主要和local配对

Position Strength和Velocity strength主要受world配对

Orientation Strength：用于更正方向误差的力。值越大，越靠近动画的角度
Angular Velocity Strength：用于更正角速度误差的力。值越大，速度稳定（向动画靠近）的越快。
Position Strength：用于更正线性位置误差的力。仅可用于非局部模拟。值越大，越靠近动画的位置
Velocaty Strength：用于更正线性速度的力。仅可用于非局部模拟。值越大，速度稳定（向动画靠近）的越快。
Max Linear Force：用于更正线性误差的最大力。（设为0）
Max Angular Force：用于更正角度误差的最大力。（设为0）

constrain Profile的设置

功能：局部控制。关节驱动身体靠近动画，靠近动画的姿势，而不影响Body的属性。如果靠PhysicalAnimationProfile驱动，会导致Body过于僵硬无法移动，ConstraintProfile解决了这个问题，但运动时需要PhysicalAnimationProfile去稳定Body的位置（全局的）。

原理：设置Constraint的Motor，setDrive驱动关联的两个Body到达动画的相对Rotation。

SkeletalMeshComponent需要设置Update Joints From Animation为true.

Angular Drive Mode需要设置为Twist and Swing，Motor才会生效。

Target Orientation: 不必设置，Update Joints From Animation会取动画来设置该Orientation。

Strength：向动画靠近的强度。值越大越靠近，10000的值基本和动画一致。

Target Velocity: 设为0即可。可理解为停下的快慢。待做：添加Update Velocity From Animation，从动画中取得目标速度。

Strength: 值越大，当前速度越靠近目标速度。若Target Velocity为0，值越大，则移动速度越慢（靠近0）。

III 物理碰撞体预设定

有关physics asset的设定（非常非常重要）

第一要创建一个root的碰撞体，并且将物理类型修改为kinematic运动学。“官方的解释为其继承来自owner component的行为如接受controller的运动输入；但不接受物理模拟影响；同时还可以与物理模拟的形体部分进行交互，就是和其它物理模拟的骨头互相施加影响。另外，请关闭root的碰撞碰撞。

注意它的配置方式：物理类型-运动型、物理动画-全部参数为0，说白了就是不受物理模拟影响。

其次就是在它的线性和角度限制配置里面：XYZ、摆动1、2和扭动都为自由，也就是不受的子节点pelvis的约束。

接下来我们创建两个profile. Physical animation profile主要负责全局的约束参数限定，而constrain profile主要负责局部之间的互相约束，我们可以叠加使用这两种Profile。同时注意记录joint关节名称因为将来在蓝图里面用得到，我们自己创建的root碰撞体会有一个特殊名字如UserConstraint_1。

接下来我们可以按照这个逻辑进行归类。

A.形体上半身（从spine开始到head结束）

B.约束上半身（从spine02开始到head结束，注意忽略spine和pelvis因为pelvis的约束我们最后集中做）

C.形体下半身（从thigh_l/r开始到foot_l/r结束）

D.约束下半身（注意忽略thigh_l/r和pelvis之间的约束我们最后集中做）

E.形体

F.盆骨约束

A.形体上半身

这里的朝向强度、角速度强度、位置强度分别为500、100、500。上半身用这套效果刚刚好。

B.约束上半身

线性限制全部为锁定；角度限制全部为受限，如果有时间追求更精益求精的效果，可以逐项挨个设定三轴的角度限制方式和角度。

C.形体下半身

这里的朝向强度、角速度强度、位置强度分别为1000、100、1000。下半身朝向强度和位置强度比上半身高一倍比较稳。

E. 形体盆骨

这里的朝向强度、角速度强度、位置强度分别为1000、100、1000。

F.约束盆骨

注意pelvis到spine, thighl, thighr之间都是三轴自由度的。

IV 布娃娃系统-physical based animation基于物理模拟的人物动画 模块介绍

构建物理资产physics asset / 碰撞体设定

简单版本(全身物理模拟)

参考视频：

How to Make an Easy Ragdoll in Unreal Engine 5 - YouTube

复杂版本

2.1初始化物理模拟参数，关键节点为apply physical animation settings below，这个是用于设定全局的物理模拟参数如orientation strength定向强度、Angular velocity strength角速度强度、position strength位置强度、velocity strength速度强度。第二个关键节点为apply physical animation profile below.这个是用于设定人物的物理关节之间的约束关系的profile.

参考视频：

How to Make an Active Ragdoll (like Gang Beasts) in Unreal Engine 5 - YouTube

2.2 Physical Animation运行设置

注意以下仅仅为一个实例，除了一些原则性的框架不可修改外，可以根据自己实际使用需求进行参数的调整、触发方式的调整、是否混合普通动画和物理模拟动画等，都可以根据项目情况自行修正。

2.2.1 手动进入离开布娃娃系统

使用Set all bodies below simulate physics节点可以将某骨骼节点和之下、或之下的节点进行物理模拟，比简单版本的好处在于可以针对某一骨骼链进行物理模拟。Include self为是否包括自身骨骼节点。

使用sel all bodies below physics blend weight指是否和动画进行混合，权重为1是完全使用物理模拟，权重为0为完全使用动画，权重0.5为各50%进行混合并以此类推。

进入物理模拟后mesh和胶囊体实际是断开了，所以在恢复的时候需要调用attach component to component节点进行重新绑定，并且注意rule选择snap to target。另外注意mesh和胶囊体之间默认的offset也要恢复（-90，-90度）。

为了解决全身进入物理模拟后胶囊体和mesh断开后产生的四处乱跑情况，可以添加以下方式加以同步。

参考视频：

UE4 Active Ragdoll Tutorial (GTA Ragdoll) - Updated 2021 + Mixamo Animation Retargeting - YouTube

2.2.2落地进入布娃娃系统

使用Event on Land事件触发整个流程，基本逻辑为当落地速度大于某一临界值，则触发进入布娃娃系统。另外通过impulse施加一个冲量来触发布娃娃的反应。另外在进入布娃娃系统时关闭运动，延迟一段后再重启开启运动。

参考链接：

UE5 l Falling and Death Scene using Ragdoll 碰撞 l 5-Minute Tutorial l Unreal Engine 5 - YouTube

2.2.3 摔倒后向前或者向后爬起来

当接收到input如空格键起身的时候，人物蓝图character BP判断姿态是面朝天还是面朝地并选择相应的动画蒙太奇Anim Montage进行播放。判别逻辑很简单，就是用射线的方式检测人是向前还是向后的，然后决定爬起来的动画。这里容易出错的地方是因为character有默认的Z轴-90度旋转才能匹配轴向，所以要用get right vector来替代get forward vector来获取向前的向量。

判别后播放两种不同的起身动画

为了将趴着和爬起来的动作衔接的更加自然，使用了动画姿势快照功能，官方手册建议提前通读一遍。[动画姿势快照

虚幻引擎文档 (unrealengine.com)](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/AnimatingObjects/SkeletalMeshAnimation/PoseSnapshot/)。具体的实现方式为首先捕获趴着的最后一帧作为姿态快照。注意这里在技术上需要用两次delay=0这个节点来保障完成快照动作。