Bone Constraint（ボーン間拘束）
v1.14.0で実験的機能として追加、v1.19.0で正式化
Bone Constraint は、指定した2ボーン間の距離を一定に保つ拘束機能です。XPBDベースで、スカートのように複数の縦ボーンチェーンが並ぶ構成で隣接チェーン同士を横方向につなぎ、チェーン間の広がり・ばらつき・すり抜けを抑えます。
解決する課題
スカートのように複数の縦ボーンチェーンが並ぶ構成では、各チェーンが独立して揺れることで、隣接チェーンの間に隙間ができたり、チェーン同士が交差したりすることがあります。
Bone Constraint で同じ段のボーン同士に横方向の距離拘束を入れると、列同士の距離が保たれ、布のようなまとまりが生まれます。これにより、広がりすぎ、ばらつき、チェーン間のすり抜けを抑えやすくなります。
隣接するボーンチェーンを横方向に拘束し、ボーン間距離を維持する。
設定方法
AnimNode の Limits|Bone Constraint カテゴリで設定します。BoneConstraints 配列に FModifyBoneConstraint を追加し、Bone1 と Bone2 に拘束したい2つのボーンを指定します。
スカートでは、隣接する縦チェーンの同じ段をペアにします。たとえば skirt_01_01 と skirt_02_01、skirt_01_02 と skirt_02_02 のように、横方向に同じ高さのボーンをつないでいきます。最後の列は最初の列に戻してつなぐと、輪を閉じた状態になり、全周で距離を保てます。
UPROPERTY(EditAnywhere, Category = "Limits|Bone Constraint")
TArray<FModifyBoneConstraint> BoneConstraints;
| プロパティ | 値 |
|---|---|
| 構造体 | FModifyBoneConstraint |
| ボーン1 | Bone1 |
| ボーン2 | Bone2 |
| カテゴリ | Limits|Bone Constraint |
剛性（Compliance Type）
BoneConstraintGlobalComplianceType は、Bone Constraint 全体で使用する剛性タイプです。値が硬いほど2ボーン間の距離を強く保ち、柔らかいほど動きに余裕が出ます。デフォルトは Leather です。
| プロパティ | 値 |
|---|---|
| 型 | EXPBDComplianceType |
| デフォルト | Leather |
| カテゴリ | Limits|Bone Constraint |
| 値 | 説明 |
|---|---|
| Concrete | コンクリート（最も硬い） |
| Wood | 木材 |
| Leather | 革（デフォルト） |
| Tendon | 腱 |
| Rubber | ゴム |
| Muscle | 筋肉 |
| Fat | 脂肪（最も柔らかい） |
個々の FModifyBoneConstraint では bOverrideCompliance を有効にすると、ComplianceType で制約ごとに剛性タイプを上書きできます。XPBDの剛性については XPBD Stiffnessについて も参照してください。
反復回数
Bone Constraint はコリジョン処理の前後で反復処理されます。BoneConstraintIterationCountBeforeCollision はコリジョン前、BoneConstraintIterationCountAfterCollision はコリジョン後の処理回数です。どちらもデフォルトは 1 です。
| プロパティ | 値 |
|---|---|
| BoneConstraintIterationCountBeforeCollision | デフォルト: 1 |
| BoneConstraintIterationCountAfterCollision | デフォルト: 1 |
| カテゴリ | Limits|Bone Constraint |
反復回数を増やすと収束しやすくなり、ボーン間距離をより保ちやすくなります。一方で、回数に応じて処理コストも増えるため、必要な範囲で調整してください。
末端ダミーボーン
bAutoAddChildDummyBoneConstraint は、末端ボーンを Bone Constraint の対象にした場合に、末端ダミーボーンも自動的に処理対象へ追加するフラグです。デフォルトは true です。
| プロパティ | 値 |
|---|---|
| 型 | bool |
| デフォルト | true |
| カテゴリ | Limits|Bone Constraint |
末端まで横方向のつながりを保ちたい場合は、通常は有効のままで問題ありません。
Data Assetでの一括設定
BoneConstraintsDataAsset を使うと、Bone Constraint の設定を専用の Data Asset として管理できます。複数の AnimNode や Animation Blueprint で同じ拘束設定を共有したい場合に便利です。
Data Asset では ApplyRegex を使い、正規表現から制約ペアを一括生成できます。たとえば skirt_01_.* と skirt_02_.* を指定すると、隣接する2列の同じ段をまとめて接続できます。
// FRegexPatternBoneSet
RegexPatternBone1 = "skirt_01_.*";
RegexPatternBone2 = "skirt_02_.*";
詳しくは Data Assets を参照してください。
AnimNodeからBoneConstraint設定をエクスポート
Bone Constraint Subdivision との連携
Bone Constraint Subdivision は、Bone Constraint の線上にコリジョン点を挿入し、隣接チェーンの間の隙間や貫通を防ぐ機能です。Bone Constraint で列同士をつなぎ、その拘束線に沿って細分化することで、スカートのような面状の構成でコリジョンをより細かく扱えます。
詳しくは ボーン細分化 を参照してください。