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WalkingSurface 优化实现逻辑

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WalkingSurface 优化实现逻辑

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在线版（网页知识库）：打开完整文档（12 图 + 7 动图）
本地版：同目录 WalkingSurface 优化实现逻辑.html（单文件，12 张图示与 7 张 GIF 已内嵌，可离线打开）。原始图片在 WalkingSurface_assets/。
3D 版：WalkingSurface 3D 几何图示（Three.js，可旋转/切图层/播放动画）。本文件是 Obsidian 检索用索引与速查。代码基准：F:\PX_Trunk\PX\Plugins\WalkingSurface + GPCharacterMovementComponent.cpp（UE 5.8.2）。

一句话

用 Editor 离线烘焙的紧凑只读结构替代 3P 包间外推帧里的 ComponentSweepMulti 物理扫掠：Clear 直接无 sweep 落位、Hit 截断落位、Fallback 回退 UE。收益来自「预计算 + 缓存局部性 + 早退剪枝」，安全边界靠「不可信就回退」。

三接口已退役

专题文档里的 FindFloor / ProbeForward / MoveAlongFloor「三接口」是 v5–v7 旧设计。当前代码（kBuildVersion = 13）中 ProbeForward、MoveAlongFloor 运行接口与 FEdgePrim / EdgeBVH / FWS*Result 全库 0 命中；生产实现 = FindFloor + SweepHorizontal。旧 BlockEdges（净空轮廓派生）v13 已删除，当前 G1 几何驱动重设计 = FBlockEdge（真实碰撞面 Z）+ FGroundClue / FGroundClueNode BVH。

核心优化点

层做法位置
内存FWSHotArena 一次连续分配 + 大页 + 64B 对齐；FWSTileHot 恰好一条缓存行Runtime.h:303-335
索引4-ary BVH：16B 量化 3D AABB 节点，4 子节点 = 64B 对齐；树深 log4 减半，Z 同量化可枝级剪枝Runtime.h:66-89
访存FConvexRecHeader 24B + 顶点连续 blob → 叶子到顶点一跳访存；FWSInlinePoly int32 cm / int64 包围圆 / 边斜率 <<20 定点，热路径零浮点Runtime.h:91-141
查询FindFloor 两种模型（LineTrace 最快 / Capsule 对齐 UE 胶囊 sweep，`Zsweep = Zplane + R(N
精度B5 槽位预展开 O(1) 取值，判定与 Reference 逐位一致Runtime.h:381-393
剪枝SweepHorizontal：先 patch 扫掠得首命中，再只在 [0, 首命中+容差] 邻域查烘焙线索Runtime.h:526-534
缓存稠密 tile 网格直接寻址替代 TMap；per-agent lastPatch 短路 + Generation 代际失效；WarmupQueryData 预取（但消不掉 I-cache 冷启动税）Runtime.h:504-515, QueryTypes.h:52-63

常量（易错）

kGridCellSize = 20 cm;  kTileWorldSizeX/Y = 3200 cm (32m, 160×160 格)   ← v6 起由 16m 改 32m
kBuildVersion = 13;  kPrecisionLayoutVersion = 18
StepLength = 100 cm;  MinProgressEps = 1 cm（配置残留，已无 MoveAlongFloor 实现）
kCollectSlopeCos = 0.015;  kStandableSlopeCos = 0.71
kFloorTrustMinDist = 1.8;  kFloorTrustMaxDist = 2.5;  法线余量 0.02

采信与回退

  • IsAuthoritativeFloor：法线 N.z ≥ WalkableFloorZ + 0.02 且 FloorDist ∈ [1.8, 2.5]（UE AdjustFloorHeight 稳态 [1.9, 2.4] 两端放宽 0.1）。区间外回退 UE 物理 FindFloor。
  • EWalkingSurfaceSweepFallback：MissingData / InvalidInput / OutsideCoverage / VerticalSurface / UncollectedSurface / NoGroundSupport / InitialOverlap / OuterBoundaryContact / PrecisionBudget / RoundShape / BudgetExceeded … 全部指向「改走 UE」。
  • 只覆盖静态几何、水平位移、胶囊碰撞契约一致；动态阻挡、竖直分量、元数据需求一律回退。

生产接入（GP CMC 已落地，CVar 默认关）

CVar默认模式
gp.Movement.WalkingSurfaceHorizontalSweep00 关 / 1 Clear+Hit / 2 仅测量 / 3 仅 Clear
gp.Movement.WalkingSurfaceFindFloor00 关 / 1 完全替换 / 2 仅高度图回退
gp.Movement.SimProxySweepSingle1SweepSingle 找首阻挡后 bSweep=false 落位
...HoverTolCm25悬空放宽，只加速 Clear
px.SimProxy.MovementEnginePure0整链路回退 UE 原生

接入点：SimProxyMoveSmoothSweep_WalkingSurface（GPMC.cpp:11348）、FindFloor_WalkingSurface（:11825）、统计 FWalkingSurfaceSweepRuntimeStats（:11254）。

实测结论（口径很重要）

  • 70K 语料：假 Clear 0 / 多报 0；停位误差 max 0.0075 cm；地面短步采信 78.1% → 83.6% → 83.7%（迭代 12→13→b10）。
  • 净开销迭代 12：0.75× UE（地面）/ 0.94×（全部）；迭代 13：采信 845 ns vs UE 4630 ns（0.18×），地面 0.556×UE。
  • tile 级线性扫 → 8×8 子格：23.8 → 8.2 µs；生产总计 23.9 → 8.45 µs vs UE 11.6 µs。
  • ⚠️ 全部为 MS4 地图 + Editor Development + 离线 70K 语料，不是真实 PIE 帧内收益（≥50% 目标实测「未找到」、calls=0 无样本）；冷缓存约 1%/2.5% 中位数慢于 UE，30fps 长步长退化。
  • ⚠️ SweepHorizontal 整体 175~240 µs 中 99% 是 Editor 校验夹具，不是生产运行时开销。

状态

代码已落地但 CVar 默认 0 = 生产未开启；专题 README 标注未正式启用、未接生产 GP、22 文件 3114 行未提交、地图未保存；真实帧内收益未验证。

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