Thinking Notes

Rotation，FppMesh和Camera

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输入控制与视角层级结构

1. 输入是如何控制Pawn和Camera的

Rotation部分： 所有的输入首先会通过AddPitch/Yaw/RollInput修改RotationInput。
RotationInput记录了每帧的输入变化。在PlayerController TickActor->PlayerTick->UpdateRotaton 中通过
PlayerCameraManager->ProcessViewRotation(DeltaTime, ViewRotation, DeltaRot);
累加给ViewRotation，之后赋值给ControlRotation。当帧会清0

修改ControlRotation。各个地方从ControlRotation中获取自己的信息。在给之前会先通过PlayerCameraManager对Rotation进行限制（例如Pitch）。

  • Pawn的Rotation： 在Controller的UpdateRotation调用时，通过调用Pawn的FaceRotation函数进行更新。内部通过bUseControllerRotationPitch/Yaw/Roll参数，来指定获取ControlRotation的一部分或全部。
    • 第一人称视角（FPP） 通常只获取Yaw，这样Pawn的Yaw会和输入保持同步。
  1. 移动输入影响ControlInputVector（在Pawn上），通过APawn::AddMovementInput
  2. UCharacterMovementComponent::TickComponent开头通过ConsumeInputVector，清空并返回ControlInputVector
  3. 返回值会作为Scale缩放最大加速度来得到Acceleration，发生在UCharacterMovementComponent::ControlledCharacterMove，这里也触发JumpInput（但不改变加速度，直接修改Velocity.Z)。
  4. 如果是联机的客户端，该函数会调用ReplicateMoveToServer(DeltaSeconds, Acceleration);内部调用PerformMovement移动。

蹲下输入1p和DS在Movement执行前执行UCharacterMovementComponent::UpdateCharacterStateBeforeMovement。3p通过Rep函数触发。

2. FPP视角下，Camera和FPP Mesh的层级结构

将SpringArm挂在Capsule上，并调整到预期的Camera位置。将FPP Mesh挂在SpringArm上，将其Root与TPP mesh的Root对齐。将Camera挂在FPP Mesh的CameraBone上。

原因：

  1. Camera需要挂在FPP Mesh的CameraBone上，方便Camera动画制作。这样，Camera的旋转由FPP Mesh决定。这就要求输入（即ControlRotation）能够旋转FPP Mesh。
  2. FPP Mesh通常具备完整的人形骨骼，其Root点也位于双脚中间。直接旋转FPP Mesh会导致绕Root旋转。我们希望看起来是Camera在原地旋转（实际上Camera也有自身的晃动，所以不能让Camera带着Mesh转）。
  3. 因此，增加一个中间层级——目前是使用SpringArm。将SpringArm和Camera对齐。旋转SpringArm时，FPP Mesh和Camera保持相对不变，从而实现Camera带着Mesh转的效果。

Camera 的Transform会通过RPC：ServerUpdateCamera 发送给Server，需要在PlayerCameraManager上勾选bUseClientSideCameraUpdates

思考题

如果没有SpringArm，如何通过调整FPP原点的Transform，达到上述Camera原地旋转的效果？

分析：
需要找出Camera的Transform和FPP原点的Transform之间的关系。由于上述层级结构，Camera的世界变换记为，相对于FPP原点的变换记为，FPP原点的世界变换记为，则有：

即：

只需根据需求设置好，再利用上述公式计算出即可。

延伸问题：
类似的问题很多，已知子节点的目标变换，但希望通过调整某个父节点的变换来实现。

设最终父节点的世界变换为，目标子节点的世界变换为，相对世界变换为，中间父节点相对变换为、等（假设有两层）。

首先正向思考：

将中间层级的相对变换记为，则：

对Camera的Transform依赖导致跟不上Camera
比如枪上的激光，要命中准心位置，需要知道Camera的朝向做Trace来得知。
CameraManager的更新在 Post Physics 之后，Post UpdateWork 之前。提前获取的Camera位置可能不准确，可以在Post UpdateWork阶段进行纠正

关系图谱