UE5-ChaosCloth

约 1231 字大约 4 分钟

2025-11-06

基于「红衣舞女」项目实践整理，涵盖 Marvelous Designer → Unreal Engine 5 的完整布料模拟工作流。

1. MD → ChaosCloth 工作流概述

背景

Marvelous Designer（MD）可导出携带模拟信息的 USD 文件。相比在 ClothAssets 中手动配置繁琐的 XPBD / PBD 参数，USD 文件流程可以节省大量人工时间。

Mesh 类型	用途
SimulationMesh（模拟网格）	用于物理解算，精度优先
RenderMesh（渲染网格）	用于最终渲染，面数受控

工作流程图

Marvelous Designer
       │
       ├──────────────────────────────────────────┐
       ▼                                          ▼
Simulation Mesh (USD File)              Render Mesh (FBX File)
       │                                          │
       ▼                                          ▼
UE5 ChaosCloth                       Maya / Max / Blender
       ▲                                          │
       └──────────────────────────────────────────┘
                                       Render Mesh (FBX File)

注意： MD 本身支持在 USD 中同时包含 SimMesh 和 RenderMesh。考虑到烘焙和微调的需求，建议导出 FBX 后在 DCC 软件中处理。

2. CG 参数设置

Simulation Mesh 参数

参数	推荐值	说明
粒子密度	`~24`（推荐接近 `30`）	Epic 官方示例使用约 `20`；实测 `24` 已足够；条件允许时尽量接近 `30`
碰撞厚度（内层贴身衣物）	`5`	适用于内层紧身服装

RenderMesh 参数

参数	要求
总面数	需符合角色资产规范
粒子密度（前期流程）	不低于 `12`

3. Skinned Triangle Mesh（STM）碰撞

原理

STM 碰撞体支持直接使用角色模型生成复杂碰撞形状，能更真实地还原体型轮廓，但相应会增加性能开销。

制作 LOD 碰撞模型的建议

建议在制作角色体模时，同步制作低精度的 LOD2 或 LOD3 模型用于物理碰撞：

✅ 确保 LOD 模型的面包裹住 LOD0
✅ 面数不高于 2000，1000 左右为最佳
✅ 角色关节部分提供更多分段

引擎生成 LOD 参数

直接使用 LOD2 角色模型，由引擎生成 LOD，推荐参数：

Percent of Triangles:  0.02
Max Triangles Count:   2000

STM vs 传统 Capsule 对比

对比项	STM	传统 Capsule
长裙 / 旗袍腿部轮廓	✅ 更自然贴合	❌ 较为生硬
配置复杂度	✅ 更直观简单	❌ 需手动配置 Capsule 资产
额外制作成本	需单独制作 LOD2 或物理用 SKM	无需额外模型
性能开销	物理解算时间约 +1.5ms	基准

混合使用技巧

在没有独立 LOD 模型时，STM 可与传统 Capsule 同时工作，以避免穿模问题：

在手部增加包裹手部的胶囊体
在关节处增加球状碰撞，避免膝盖穿过衣服

4. Cloth-Cloth 层间约束

原理

Cloth-Cloth 是为实时场景下替代 SelfCollision 的一种约束方式：

利用多层 Mesh 之间的 FaceVert 生成弹性约束
弹性约束的拉伸刚度和压缩刚度可独立调整
例如：仅设置压缩刚度、不设置拉伸刚度，可有效处理自碰撞

与 SelfCollision 对比

场景	层间约束（Cloth-Cloth）	SelfCollision
碰撞后回弹效果	✅ 更好	一般
衣服外侧飘带表现	✅ 更好	一般
实时性能	✅ 更优	较高开销

结论： 对于多层服装（如带飘带的汉服、长裙等），推荐优先使用 Cloth-Cloth 层间约束替代 SelfCollision。

5. 分部 TransferWeight

问题背景

使用单一的 SK → SimMesh 权重转移时，无法针对每个部分精细管理权重参数。

典型问题： 腰间飘带与裙摆存在重叠区域，若权重参数一致，会出现：

飘带导致裙摆停滞，或
裙摆导致飘带过于跟随

解决方案：分部独立处理

步骤 1：将飘带拆分，单独导出 USD
步骤 2：飘带单独从骨骼上转移权重
步骤 3：飘带与其他部分权重转移完成后合并
步骤 4：将合并结果的自身权重转移给 RenderMesh

6. Proxy Deformer

功能

使用 Selection 可以指定不同区域的 RenderMesh 由哪个 SimMesh 驱动，从而更合理地利用 SimMesh 驱动 RenderMesh。

适用场景

服装不同区域对应不同的模拟精度需求
需要对局部区域进行独立的解算控制

附：关键参数速查表

参数	推荐值
SimMesh 粒子密度	24 ~ 30
内层衣物碰撞厚度	5
RenderMesh 粒子密度（前期）	≥ 12
STM LOD 面数上限	≤ 2000（最佳约 1000）
引擎 LOD 生成 - Percent of Triangles	0.02
引擎 LOD 生成 - Max Triangles Count	2000

本文档基于项目「红衣舞女」的 ChaosCloth 流程测试经验整理，适用于 UE5 实时布料模拟工作流参考。