在UE5中用KawaiiPhysics插件进行衣服物理模拟
参考链接
KawaiiPhysics插件Github下载链接
英文ReadMe
参数对照表
【Youtube】Ue4 Kawaii physics explained
【Youtube】UE4 Cloth Simulation Tutorial
【Youtube】Ponytail physics Tutorial in Unreal Engine 4
【Youtube】Setting up Physics on a Character in Unreal Engine
【Youtube】How to Add Boob Physics in Unreal Engine 5 Tutorial - Mastering Jiggle Physics
正文
开始研究如何在UE5里让MMD人物的衣服动起来了，当然也包括尾巴耳朵等如何运动。
首先如果是MMD模型的话，一种普遍方法是使用KawaiiPhysics插件根据模型绑定好的骨骼进行伪物理仿真(更加Kawaii的物理仿真?)。该插件是Github开源的，而且UE5版本的也出来了，英文版README可以戳这里，参数讲解对照表可以戳这里。B站上有讲解如何使用的教程(很详细)，一共有两集(第一集，第二集)，Youtube上也有xxerbexx大佬的教程。
感觉跟Unity的MagicaCloth有点像，但是不支持在Mesh上刷点，不过Mesh上刷点的话用UE自带原生组件就行了。个人感觉如果模型有自带的衣服骨骼，插件比UE自带的原生组件更加方便一点，所以主要讲一下该插件如何安装和使用。
首先去Github上下载KawaiiPhysics插件，在首页上点击Releases找到对应的版本，下载到本地：
解压压缩包，将整个文件夹丢进UE引擎的Plugins文件夹里：
点击Edit->Plugins，搜索kawaii应该可以看到插件，把它勾上(没看见的话可能得重新启动UE)：
右键模型创建一个动画蓝图文件：
可以看到AnimGraph里一开始只有一个Output Pose结点，随便将一个动画拖进去(例如走猫步)，然后连到这个结点上，用于后面调试参数观看效果使用。槽在结点的左边表示输入，在右边表示输出，现在这么连表示直接将动画输出到骨骼上：
点击Compile进行编译，可以看到角色开始行走：
点右键空白处，搜索kawaii，可以找到插件提供的Kawaii Physics结点，一个结点用来控制一条骨骼链的运动：
把动画结点连到kawaii结点的左边，输出结点连到kawaii结点的右边，如图所示(另外两个灰色结点会自动创建)：
点击Kawaii结点，在Details面板里找到Modify Target，在Root Bone选项下选择要控制的骨骼链的根节点。比如先玩尾巴的话就找到尾巴的根节点，物理模拟从该节点开始：
点击Kawaii结点，找到Modify Target，在Root Bone选项下选择要控制的骨骼链的根节点。比如先玩尾巴的话就找到尾巴的根节点，物理模拟从该节点开始：
觉得Debug信息太碍眼了可以在Debug下选择对应显示的开关：
Compile一下，可以看到尾巴已经甩到姥姥家了：
接下来找到Physics Settings，主要调Damping和Stiffness两个选项。Damping表示阻尼，数值越大骨骼就越不运动，Stiffness表示硬直，数值越大骨骼就越偏向维持原来的姿势。其它四个参数就是受世界运动的位移旋转阻尼，碰撞半径以及最大偏移角度。调成什么样可以自己尝试一下，不同地方用的数值可能不太一样，这里稍微增大阻尼和硬直：
效果稍微好看一点：
考虑到后面可能要添加多个这样的kawaii节点，我们可以把参数暴露出来，例如将Bind改成Expose As Pin：
然后kawaii节点就暴露了Physics Settings输入，拖拽的话会看到可以创建一个Make KawaiiPhysicsSettings选项：
点击后会创建出一个存储参数的结点，可以通过连线的方式让其它kawaii结点共用该物理参数。按照上面的方法给其它需要进行仿真的骨骼都添加一个kawaii节点(可以Ctrl+D复制出一份新的，然后修改Root Bone指定的骨骼)，然后依次用线连起来(UE5不愧是万物皆可蓝图，简直眼花缭乱...)。相比之下，Unity的Magica Cloth插件比UE的Kawaii插件高效许多，选中一片根骨骼直接拖进去就完事了。不过Kawaii插件毕竟是免费开源的嘛，能有这个效果也不错了。
比如添加两个kawaii节点的：
添加完所有kawaii节点的：
吐槽一下，UE5现在不是特别稳定，有时按下撤销就直接崩溃，本来以为会比Unity稳一点的。唔，希望以后能好些吧...
如果不知道模型中哪些骨骼需要物理仿真的话，可以进到骨骼模式仔细观察人物骨架，比如尾巴，耳朵裙子，包包等需要物理仿真：
骨骼没显示出来的话可以Character->Bones->All Hierarchy进行显示：
有时候需要用到搜索功能，可以在Skeleton Tree面板下右键骨骼，复制名字，这样就不用手打了：
好了，终于到了设置碰撞体环节了！方法比较简单，先随便选择一个Kawaii结点，然后Details面板下有三种碰撞体可以设置，分别是球形、胶囊和平面：
球形主要用在头部上吧，感觉能用球的地方都能用胶囊；平面的话是防止骨骼穿过平面。这里主要用到胶囊碰撞体，点击+号创建一个，把Driving Bone设置为添加碰撞体的骨骼，比如左腿：
点击Compile，可以看到橙色的胶囊，调整大小旋转和位置，让其表示大腿的碰撞范围。不过貌似这个胶囊两段的半径是一样的，没法分别调大小，不像Magica Cloth(打住，总是情不自禁想比较一番)：
虽说可以在一个结点上创建好所有碰撞体，然后把所有碰撞体复制到其他kawaii结点上。但是碰撞体的信息是不共享的，之后每次改动都得重新复制一遍，并且有那么多个kawaii结点，所以这么弄的话简直酸爽。不过貌似可以一次性选中多个结点然后调整碰撞体信息，所以应该也不是很麻烦。
另一种更为科学的做法是创建一个共享的碰撞体资源，然后让其他结点都引用这个资源。做法是先在Content Browser里创建一个Data Asset资源，Content Browser->Miscellaneous->Data Asset：
选择kawaiiPhysicsLimitsDataAsset：
然后就创建好了一个碰撞体资源。之后进到动画蓝图里，选择每一个要添加碰撞体的kawaii结点，在Limits Data中添加该资源的引用：
双击进去后可以看到三种碰撞体的Limits面板。按部就班的创建好需要的碰撞体即可。不过Driving Bone Name可是需要自己手输名字的，采用之前右键骨骼，复制名字粘贴的方式可以省力不少。胶囊体也会以蓝色显示：
要创建新的碰撞体，可以在原来的基础上点击倒三角，选择duplicate复制出一份新的，然后输入其它骨骼的名字：
这里先简单创建四个碰撞体，想要更精确的效果就得花时间仔细调整：
另外现在链条上黄色小球的半径是一样大的，如果想让它沿曲线变化半径，比如对于裙子的链条，想让它上面的小球半径小，下面的小球半径大，可以在Radius Curve Data里添加一个曲线，这个槽也是可以暴露出来用结点控制参数的：
创建曲线资源，右键空白处->Miscellaneous->Curve：
半径是一维的，创建一个Float曲线即可：
设置曲线，比如经过(0,0.2),(1,1)两个点，原来链上的球的半径会根据y值进行缩放：
添加资源引用：
可以看到碰撞体小球的半径根据曲线进行了变化，这样可以防止上端的骨骼出现鼓起来的不良视觉效果：
kawaii插件都是根据骨骼进行碰撞解算的，所以有些情况，比如包的话就还是会穿模。因为这跟模型自身的骨骼绑定有关，可以看到包的位置和旋转都只是由一根骨骼控制的，而且骨骼的位置也不能很好地表达包的位置，所以插件设置小黄球就会有问题：
解决方法的话目前只想到可能可以用UE自带的Physics Asset设置碰撞来解决，当然也可以后期手K这根骨骼的动画，反正效果暂时先这样吧：
其它参数包括重力和风场啥的，自己玩玩也知道是啥回事，就不一一展示了。
对于那些袖子又多又长的角色，感觉设置起来会比较麻烦，如果随便调的话穿模会比较严重。当然也可以用UE自带的布料仿真以刷点的方式解决。Youtbue上找到一个不用安装插件的教程，虽然是用UE4进行演示，但是UE5里还没出新的流程，所以还是可行的。该方法不需要用到角色自带的骨骼，但需要和Physics Assets结合使用。尾巴耳朵等根据骨骼来模拟的话，当然也是可以使用UE原生组件的，毕竟UE的功能肯定还是更强一点，感兴趣的话可以看Ink Ribbon Tutorials的Youtube教程，个人感觉如果是刚接触UE的话可能还是会觉得有点繁琐，所以暂时丢一边去吧。
参考链接
KawaiiPhysics插件Github下载链接
英文ReadMe
参数对照表
【Youtube】Ue4 Kawaii physics explained
【Youtube】UE4 Cloth Simulation Tutorial
【Youtube】Ponytail physics Tutorial in Unreal Engine 4
【Youtube】Setting up Physics on a Character in Unreal Engine
【Youtube】How to Add Boob Physics in Unreal Engine 5 Tutorial - Mastering Jiggle Physics
