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破碎几何生成

约 11404 字大约 38 分钟

2026-10-14

研究对象：如何把一个网格切成成百上千个碎块，并构建层级（Geometry Collection）。 引擎版本：Build/Build.version = 5.7.3（CL 298050）。引擎目录只读检索，未运行任何脚本。 标注约定：〔事实〕 = 直接来自源码/注释，带 文件:行号；〔推断〕 = 我据代码阅读得出的判断，未实测，演示页引用时请标注「基于源码阅读」。

路径别名（均相对 E:\Main\Engine）

别名实际路径
PC/Plugins/Experimental/PlanarCutPlugin/Source/PlanarCut/
FE/Plugins/Experimental/ChaosEditor/Source/FractureEditor/
FX/Plugins/Experimental/Fracture/Source/FractureEngine/
GN/Plugins/Experimental/GeometryCollectionPlugin/Source/GeometryCollectionNodes/
VO/Source/Runtime/Experimental/Voronoi/
CH/Source/Runtime/Experimental/Chaos/
GE/Source/Runtime/Experimental/GeometryCollectionEngine/
GC/Source/Runtime/GeometryCore/

0. 一页结论（TL;DR）

  1. 切割核心是「网格布尔」，不是 Voronoi 本身。 Voronoi（第三方 voro++）只负责把「点」变成一组凸多面体 cell（FPlanarCells）；真正耗时的是每个 cell 与源网格做一次 FMeshBoolean（Intersect/Difference）。源码自己假设 Voronoi 只占约 1% 时间（FE/Private/FractureToolCutter.cpp:635）。
  2. 所有「破碎工具」归一化为同一个数据结构：Voronoi/Radial/Cluster/Custom → FPlanarCells(Sites, Voronoi)；Brick → FPlanarCells(Boxes)；Plane/Slice → 一组 FPlane（逐平面二分）；Mesh → 切割网格（一次 Intersect + 一次 Difference）。落地函数只有 4 个：CutMultipleWithPlanarCells / CutMultipleWithMultiplePlanes / CutWithMesh / SplitIslands（PC/Public/PlanarCut.h:239-352,524）。
  3. 层级是「切一刀，加一层」：被切的 rigid 骨骼变 FST_Clustered，新碎块是它的 FST_Rigid 子骨骼（PC/Private/GeometryMeshConversion.cpp:3427-3436）；旧几何只隐藏不删除（bRemoveOldGeometry=false，:2922, :3133）→ 多级破碎会保留每一级的隐藏几何（内存代价〔推断〕）。
  4. 噪声/Grout/内部面材质都在「切割体 cell mesh」阶段烘进去：噪声 = 对每个平面多边形用 FQueueRemesher（仅 split）细分到 PointSpacing 再做 3 通道 Perlin 位移，有 ≤10 轮自交修复；Grout 对 Voronoi 只是「按 cell 最长轴等比缩小」的近似（非真 offset）。
  5. 凸包（碰撞）= 叶子 AABB 点云凸包 + 邻接对 GJK 穿透切平面去重叠 + 自底向上生成簇凸包；默认每个 rigid 骨骼 1 个凸包，不做凸分解（凸分解默认关）。叶子-叶子去重叠是串行循环（CH/.../GeometryCollectionConvexUtility.cpp:694-734），是超大碎块量的头号瓶颈〔推断〕。
  6. 邻接 (Proximity) 默认 Precise：顶点哈希 + 20 向法线分箱 + 共面反向三角形 2D 重叠；阈值写死 0.01 cm，注释明说不开放是因为会退化到 O(n²)（CH/Public/GeometryCollection/GeometryCollectionProximityUtility.h:97-99）。
  7. AutoCluster 用自写的 K-Means（FVoronoiPartitioner），不是 GeometryCore/Clustering/KMeans.h；后者在引擎里是 Nanite 构建器在用。AutoCluster 有若干规模化风险点（O(N²) 连通性构建、递归 DFS、「迭代收敛」变量未更新），见 §10。
  8. 5.7 推荐流程是 Dataflow：模板 DF_GC_Template_StaticMesh = StaticMeshToCollection_v2 → UniformFracture → GeometryCollectionTerminal_v2（从 uasset 字符串提取）；Fracture 编辑器与 Dataflow 节点共用 FFractureEngineFracturing 等同一批函数。Terminal 的 ResetFrom 只在凸包缺失时才算凸包（GE/Private/GeometryCollection/GeometryCollectionObject.cpp:611-619, 441-448）。
  9. 规模化的硬限制（来自源码）：Brick ≤ 8192 块（自动放大砖尺寸）；Grid 点 ≤ 200/轴；噪声新增顶点估算 ≤ 100 万；Voronoi 线框 > 10 万 site 不绘制；site 预览 > 100 万 不绘制；UI 上 Uniform/Custom 上限 5000 site。
  10. 最佳实践一句话：多级（层级）破碎 + 每级少量 site，而不是一次切几万块；先 FixTinyGeo 清碎屑，再 AutoCluster，最后一次性生成凸包并按需关闭叶子-叶子去重叠。

1. 数据模型与总流程

1.1 Geometry Collection 里和「破碎」相关的数据

〔事实〕AppendToCollection 一次写入一个碎块（PC/Private/GeometryMeshConversion.cpp:3388-3479）：

Group属性（本研究关心的）
TransformParent Children SimulationType(Rigid/Clustered/None=嵌入) Transform BoneName Level(派生)
GeometryTransformIndex VertexStart/Count FaceStart/Count BoundingBox Proximity(TSet，派生)
FacesIndices Visible Internal MaterialID
VerticesVertex Normal TangentU/V UV[n] Color BoneMap
ConvexConvexHull；TransformToConvexIndices(Transform 组)
  • 内部面判定：切割体三角形的 MaterialID 为负数（PlaneToMaterial(p) = -(p+1)，GeometryMeshConversion.h:113-125），写回时 Internal = MaterialID<0，并改写成「内部材质 ID」（:3470-3477）。
  • 内部材质默认值：GetDefaultMaterialIDForGeometry = 该几何里最常见的已有内部面材质；找不到则取全集合最常见；再找不到取 0（PC/Private/PlanarCut.cpp:50-100；注释 :49 提到「外部材质偶数、内部=外部+1」是 Blast 的构造惯例）。UI 文案写「最后一个有效材质」（FE/Private/FractureToolCutter.h:46），与代码不一致，以代码为准。
  • 编辑器指定内部材质：PostFractureProcess → SetMaterialOnGeometryAfter(...InternalFaces...)（FractureToolCutter.cpp:245-257）；Dataflow 里只有 UniformFracture 节点暴露 InternalMaterialID（默认 0，GN/Public/Dataflow/GeometryCollectionFracturingNodes.h:1401），其余节点调用 ProcessNewlyFracturedBones(..., INDEX_NONE) 不改材质（FX/Private/FractureEngineFracturing.cpp:93-109, 473, 565）。

1.2 一次「切割」的数据流

选中骨骼
 └─ RandomReduceSelection(ChanceToFracture)  → ConvertToLeafSelection(只切 rigid 叶子)
      FX/Private/FractureEngineFracturing.cpp:366-380, 186-200
 └─ 生成切割器
      Voronoi 系: sites → FVoronoiDiagram(Sites, Bounds, 0.1) → FPlanarCells(Sites, Voronoi)
      Brick: GenerateBrickTransforms → FPlanarCells(Boxes, bResolveAdjacencies = Grout≈0)
      Plane/Slice: TArray<FPlane>
      Mesh: FDynamicMesh3 切割体 + 变换
 └─ FDynamicMeshCollection(Source, 选中骨骼, 平移到切割原点后的变换)
      GC 几何 → FDynamicMesh3(AugMesh)  [PC/Private/GeometryMeshConversion.cpp:2552-2669]
 └─ FCellMeshes：每个 cell/plane → 闭合 AugMesh（含噪声/Grout/UV/材质）
 └─ 对每个源网格: ParallelFor(cell): FMeshBoolean(Intersect cell_i) 与 Difference("outside" cell)
      [GeometryMeshConversion.cpp:3003-3153]
 └─ SplitIslands（每个 boolean 结果拆连通分量）→ AppendToCollection（新 rigid 子骨骼）
 └─ ReindexMaterials；旧几何置 Visible=false
 └─ 编辑器：~FGeometryCollectionEdit → UpdateGeometryDependentProperties → UpdateConvexGeometry
      [GE/Private/GeometryCollection/GeometryCollectionComponent.cpp:5271-5282]

〔事实〕所有切割在「平移到切割原点」的局部空间进行，注释理由是「更一致的噪声 + 更好的 LWC 精度」（PlanarCut.cpp:853；Voronoi 的 sites/bounds 同样减去 Transform.GetTranslation()，FractureToolCutter.cpp:309-315）。

2. 3D Voronoi（voro++）

① 原理

  • 一句话：voro++ 是 cell-based 局部算法——把站点放进均匀网格（块），每个站点的 cell 由「容器初始盒」依次被邻近站点的中垂面裁剪得到，按块的距离顺序扫描，一旦剩余块全部比 cell 最远顶点的 2 倍还远即提前结束（VO/Private/voro++/src/v_compute.cc:73-220，if(con.r_max_add(mrs)<radp[g]) return; 出现在 :132,:175,:209）。
  • 伪代码（UE 封装视角）：
container = voro::container(Bounds.ExpandBy(extra), grid=guess_optimal(N, size), periodic=false, init_mem=10)
for i in sites:  skip NaN;  (若阈值>0) 若与已有最近站点 dist²<thr 则丢弃;  container.put(i, x,y,z)   // 越界静默丢弃
ParallelFor(块区间):  compute_cell(cell, loop) → extractCellInfo(Vertices, Faces, Neighbors, Normals)
  • 没有显式 Delaunay：邻接 = cell 面的邻居 ID（ComputeAllNeighbors，VO/Private/Voronoi/Voronoi.cpp:324-354；bExcludeBounds=true 时剔除负 ID 即容器壁）。

② 关键参数/默认值

项值位置
第三方库voro++ (C. Rycroft)，已改造：增加 extractCellInfo/neighborsTArrayVO/Private/voro++/；cell.cc:2052-2152
网格密度optimal_particles = 5.6 点/块；nx=int(size·(N/(5.6·V))^(1/3)+1)config.hh:104；pre_container.cc:22-27
容器边界Bounds.ExpandBy(max(0,ExtraBoundingSpace))；破碎调用方统一传 0.1Voronoi.cpp:134；FractureToolCutter.cpp:317,646；FX/Private/FractureEngineFracturing.cpp:137,456
自由函数 VoronoiNeighbors 的 slack0.01Voronoi.cpp:12,166
去重阈值 SquaredDistSkipPtThreshold默认 UE_KINDA_SMALL_NUMBER(1e-4 → 距离 0.01cm)；设 0 则不去重更快Voronoi.h:71,81,112；Voronoi.cpp:47-78
数值容差tolerance=1e-11，tolerance2=2e-11config.hh:81,87
并行粒度ApproxSitesPerThread 默认 Max(150, N/64)；若 ≥1.5N 则单块Voronoi.h:151-158；Voronoi.cpp:247-281,500
内存硬上限max_vertices=16777216 等（超限 bail out）config.hh:45-67
cell 提取顶点 = pos + pts·0.5（voro 内部存 2× 坐标）；面表 [n,v0..vn-1]*；法线取第一对不共线边的叉积(>tolerance_sq)，退化面法线=0cell.cc:2080-2082, 2096-2137

③ 取舍/坑点

  • 〔事实〕越界站点被静默丢弃（container::put 只在 put_locate_block 成功时写入，container.cc:105-112；VOROPP_REPORT_OUT_OF_BOUNDS 0，config.hh:108）。所以所有工具把 Voronoi 边界设为「几何包围盒 ∪ 站点包围盒 ＋ (Grout + Σ|Amp·Pers^i|)」（FractureToolCutter.cpp:716-725；FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:41-71）。
  • 〔事实〕被去重/越界丢弃的站点仍占 NumSites 名额（Voronoi.cpp:129），结果数组按原始站点下标对齐，对应 cell 为空——下游靠「空 cell → boolean 结果空」自然跳过。
  • 〔事实〕退化输入：compute_cell 失败会 ensureMsgf("…sites positioned directly on top of other sites…")（Voronoi.cpp:233,309,345）。径向图案（共圆）是已知失败场景，UE 的workaround 是给径向半径加 1e-4 噪声（FractureToolRadial.cpp:145-148；Dataflow v2 同 GN/Private/Dataflow/GeometryCollectionFracturingNodes.cpp:325-328，源码 TODO 写着「修好 voro++ 后删除」）。
  • 〔事实〕包围盒极大时 voro++ 网格会要求巨量内存，仅有 ensure(size.GetMax() < HUGE_VALF)（Voronoi.cpp:86-88，注释 TODO: Figure out reasonable bounds）。
  • 〔事实〕FVoronoiDiagramField（Voronoi.h:173-276）是「最近站点/距 cell 壁距离」的查询类，距离壁用最近邻站点的中垂面近似（:205-235），非精确最小值；破碎主流程不用它。

④ 规模化

  • Voronoi 本体线性、可并行且很便宜；UI 限制是为了可视化而非计算：线框 >100000 site 不画（FractureToolCutter.cpp:494）、site 点 >1000000 不画（:563，注释「PDI struggles」）。
  • 重点是后面的 boolean（§3.3）——站点数 ≠ 计算量上界，源网格三角数 × cell 数才是〔推断〕。

3. PlanarCut 核心（FPlanarCells → FCellMeshes → boolean）

3.1 FPlanarCells：统一的「空间划分」表示

〔事实〕PC/Public/PlanarCut.h:122-220，字段：NumCells、AssumeConvexCells、Planes[]、PlaneCells[](每个平面两侧 cell，负侧在前，外部=-1)、PlaneBoundaries[](顶点环)、PlaneBoundaryVertices[]、InternalSurfaceMaterials(全局材质 ID/可见性/UV 缩放/NoiseSettings)。

构造用于要点位置
(FPlane)Plane/Slice 逐平面NumCells=2，无边界环 = 无限平面 (IsInfinitePlane)PlanarCut.cpp:145-149
(Sites, FVoronoiDiagram&)Uniform/Radial/Cluster/CustomAssumeConvexCells=true；每个共享面只由编号大的 cell 生成一次（CellIdx < NeighborIdx 跳过）；法线为 0 时回退「站点差向量」；FPlane(N, N·v0):151-204
(Boxes[], bResolveAdjacencies)Brick不相邻→每盒独立 6 面；相邻→八叉树找邻居，沿每轴把盒子按重叠边界细分，面用 VertsToPlane 去重共享，容差 UE_DOUBLE_KINDA_SMALL_NUMBER:206-406
(Region, CubesPerAxis)规则立方格规则格点顶点共享:408-479
(Region, Image, W, H)图片 mask 区域并查集分块 + 轮廓链；不支持带洞区域（ensureMsgf），AssumeConvexCells=false:481-715

DiscardCells(KeepFunc, bKeepNeighbors)（:718-799）仅用于预览子集（保留邻居，必要时翻转平面使「外部」恒在 Value 侧）。

3.2 FCellMeshes：把 cell 变成可做布尔的闭合网格

〔事实〕GeometryMeshConversion.cpp：

  • 入口 FCellMeshes::Init（:1765-1823）：DomainBounds.Expand(OnePercentExtend[+噪声幅度])（PlanarCut.cpp:972、GeometryMeshConversion.cpp:1789）；bIncludeOutsideCell && !IsInfinitePlane 时多一个「外部 cell」(OutsideCellIndex = NumCells，:1778-1782)。
  • 无噪声（:1910-2017）：每个平面多边形同时写入两侧 cell 的 mesh（顶点各复制一份，不焊接，朝向相反）；凸 cell 用扇形三角化(:1958-1978)，非凸用 ConstrainedDelaunay(:1979-2015)；UV = 平面局部 2D 坐标 − MinUV，乘 GlobalUVScale(:1944-1950)；材质 = 负平面号。
  • 有噪声（:2034-2387）：见 §3.5。
  • 单无限平面（:2390-2549）：用域包围盒生成一个大平面片，两侧各拉伸成一个封闭「半空间盒」(StitchSparselyCorrespondedVertexLoops)。
  • 外部 cell 的 mesh = 其它所有 cell mesh 追加后参与 Difference（ApplyGeneralGrout 末尾，:1868-1884；单平面/切割网格用「同一网格复制两份」，:1660-1663）。

3.3 布尔 + 孤岛 + 回写

CutWithCellMeshes(...)                                  // GeometryMeshConversion.cpp:3003
 for Surface in 选中骨骼的 AugMesh:
   ParallelFor(cell_i):                                 // :3020
     if CellBounds[i] ∩ SurfaceBounds:                  // :3023  ← 唯一的空间剔除(整网格 vs cell 包围盒)
        FMeshBoolean(Surface, Cell_i, Intersect | Difference(外部cell))
          bSimplifyAlongNewEdges=true; PreserveUVsOnlyForMesh=0; bWeldSharedEdges=false; bTrackAllNewEdges=true
   if 非空结果数 > 1:                                    // :3060  仅被真正切开才改写
        每个结果: SplitIslands → AppendToCollection → 父骨骼 SimulationType=Clustered
        旧几何 Visible=false (bRemoveOldGeometry=false)
  • SplitIslands（:3202-3256）：三角连通 + CloseVertexDistance(默认 1e-3，因为布尔结果未焊接) + 可选 VertexToSurfaceBridgeDistance(默认 0，用 AABB 树把近距离的不同分量桥接)；拆完后「包含在别的分量内部的分量重新并回去」(TMeshSpatialSort::InLargestParent，:3226-3254，处理空腔壳)。
  • FIslandSplitSettings 默认：bSplitIslands=true, CloseVertexDistance=1e-3, VertexToSurfaceBridgeDistance=0（PlanarCut.h:85-96）；编辑器 UI 同值（FractureToolCutter.h:86,91,95）。
  • 〔事实〕FillHoles 修补功能存在但被 constexpr bool bFillHoles=false 关闭（:2835, :3043），TODO 写着「布尔失败不会被检测，除非焊边」(:2827)。

3.4 CutMultipleWithMultiplePlanes（平面/切片）

  • 一句话：逐平面二分，每个平面作用于当前所有碎块（GeometryMeshConversion.cpp:2772-2869）。
ToCut = 源网格副本
for plane in Planes:
   Cells = FCellMeshes(FPlanarCells(plane))          // 2 个半空间 cell
   for piece in ToCut (快照长度):
      if !PlaneAABBIntersection(plane, piece.Bounds ⊕ NoiseAmplitude): continue    // :2796
      A = Boolean(piece, cell0, Intersect);  B = Boolean(piece, cell1, Intersect)   // 两次布尔 :2802-2825
      if A或B为空: 保持原样
      else piece←A, ToCut.Add(B); 对A、B各做 SplitIslands (:2851-2865)
  • 有 Grout 走另一条路（:2717-2764）：每个平面生成「厚度=Grout 的 slab」，FMeshSelfUnion 合并成一个 grout mesh，然后 CutWithCellMeshes 用它做 Difference（outside cell），孤岛拆分把碎块分开。
  • 〔事实〕碎块数无显式上限；n 个一般位置平面最多产生 O(n³) 块〔推断：数学上界〕。

3.5 噪声（Noise）

  • 〔事实〕FNoiseSettings（PlanarCut.h:39-79）：Amplitude=2, Frequency=0.1, Octaves=4, Lacunarity=2, Persistence=0.5, PointSpacing=1（结构体默认）。NoiseVector(P) = Amplitude · ( OctaveNoise((P·f)+Off.X), …Y, …Z )，OctaveNoise = Σ PerlinNoise3D(V·f_k)·a_k（:53-78）；三个 Offset 来自 FRandomStream.VRand()·100（:17-37），种子 = 切割 RandomSeed（PlanarCut.cpp:973, GeometryMeshConversion.cpp:2713）。
  • 编辑器默认：Amplitude=0（=关），Frequency=0.1, Persistence=0.5, Lacunarity=2, Octaves=4, PointSpacing=10（FractureToolCutter.h:36-41）。Dataflow 节点同（...FracturingNodes.h:546-572；PlaneCutter_v2 的 PointSpacing=20，:783）。
  • 流程（有噪声的有界平面，GeometryMeshConversion.cpp:2034-2387）：
    1. 每个平面多边形 → CDT 初始三角化 → RemeshForNoise(FQueueRemesher, EEdgeRefineFlags::SplitsOnly, 目标边长 = Spacing，:1701-1733)；
    2. ApplyNoise(:1742-1762)：内部顶点只沿平面法线位移（位移向量投影到法线），边界顶点保留完整 3D 位移——相邻两个平面共享同一噪声场和同一边界点，所以裂缝边缘保持闭合；单无限平面则 bProjectBoundariesToNormal=true（:2432）；
    3. 各 cell 拼装后检测自交：FindAllSelfIntersections，对相交三角形对在「原位置↔噪声位置」之间 4 步二分找 tsafe，把相关顶点（含其它 cell 同位置顶点，由 TPointHashGrid3 对应）回退，最多 10 轮(MaxIters=10，:2172-2320)；
    4. 重新按噪声后位置重算 UV(:2335-2386)。
  • 预算保护：GetSafeNoiseSpacing——估算总面积/MaxVerts=1,000,000 得最小边长，Spacing = max(0.001, MinEdgeLen, Target)，超限只打 Warning 并放大间距（:2020-2032）。
  • 〔事实〕噪声不支持切割网格(CutWithMesh ensureMsgf, PlanarCut.cpp:1161；MeshCut 的 bNoiseSettingsEnabled=false, FractureToolMeshCut.h:119)。
  • 〔事实〕Voronoi 边界必须按「Grout + Σ|Amp·Pers^i|」外扩，保证位移后切割面仍覆盖几何（FractureToolCutter.h:169-178）。

3.6 Grout（缝隙）

场景实现精度位置
单平面两侧 cell 沿法线各平移 Grout/2精确GeometryMeshConversion.cpp:2503-2533
多平面grout slab 联合后 Difference精确:2717-2764
Voronoi/一般 cell每个 cell 绕顶点质心按 s=(D−Grout/2)/D 等比缩小，D=cell 最长包围盒边；s≈0 则整个 cell 清空近似：长轴缝≈Grout/2，短轴更小；源码 TODO「应做真 offset，但没有保 UV+保锐边的做法」:1826-1866（注释 :1853-1854）
Brick直接把砖盒各缩 HalfGrout=clamp(Grout/2, 0, 0.98·minHalfDim)，切割时 Grout=0精确FractureToolBrick.cpp:292-296, 309；FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:1060-1064,1101

3.7 内部面：材质 / UV / 切线 / 碰撞采样

  • UV 缩放：SetUVScaleFromCollection = Σ三角边在 UV 空间长度 / Σ世界长度（PlanarCut.cpp:102-141），保证内部面纹理密度与外表面一致。
  • 内部面 UV 为轴对齐平面投影，之后可用 AutoUV 重做（§5.5）。
  • 切线/法线：随 AugmentedDynamicMesh 顶点属性携带；RecomputeNormalsAndTangents 可只重算内部面(PlanarCut.cpp:2291-2309，默认 bOnlyInternalSurfaces=true、SharpEdgeAngleThreshold=60，FractureToolRecomputeNormals.h:41-50)。
  • 碰撞采样点（仅给 Particle-Implicit/LevelSet 碰撞用）：AddCollisionSamplesPerComponent(GeometryMeshConversion.cpp:673-786)——每个连通分量一个 TPointHashGrid3(格宽 0.5·Spacing/√3)，对最长边超过 Spacing 的三角形按重心插值撒点，已有点半径 Spacing/2 内跳过；新点是无三角形的孤立顶点(:772-779)。编辑器默认关(bAddSamplesForCollision=false, Spacing=50, FractureToolCutter.h:203,210)；Dataflow 同(...FracturingNodes.h:580-588)。

3.8 CutWithMesh（Mesh Cut）

  • ConvertMeshDescriptionToCuttingDynamicMesh（PlanarCut.cpp:1034-1137）：把切割 StaticMesh 的 LOD0 MeshDescription 按 (法线/切线/副切线/UV) 元素拆顶点，所有三角形 MaterialID=-1（内部）。要求「闭合、水密」（FractureToolMeshCut.h:32 注释）。
  • FCellMeshes(NumUV, SingleCutter, Materials, Transform)（GeometryMeshConversion.cpp:1634-1665）：cell0=切割体 (Intersect)，cell1=同一网格副本 (Difference，作为外部 cell)。
  • 多次摆放（GenerateMeshTransforms，FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:1117-1189 / FractureToolMeshCut.cpp:122-181）：SingleCut / UniformRandom(位置 Min+FRand³·Extent) / Grid(格心 (i+0.5)/N + VRand·FRand·Variability)；每个摆放再 RandRange(MinScale,MaxScale) 缩放、随机朝向(±Pitch/Yaw/Roll)。
  • 循环语义（MeshArrayCutter :1191-1309；FMeshFractureOp FractureToolMeshCut.cpp:207-305）：每次 CutWithMesh 后，已被切开的父骨骼从待切列表移除，新碎块加入待切列表——后续切割体会继续切碎前面的碎片；全部结束后把所有新 rigid 碎块拍平到原父节点并删除中间簇(:1276-1301)。
  • 默认（FractureToolMeshCut.h:41-86）：NumberToScatter=10, Grid 5×5×5 (ClampMax 5000/轴), Variability=0, Min/MaxScale=0.5/1.5, bRandomOrientation=true, Roll/Pitch/Yaw=±180。Dataflow：Grid 默认 2×2×2、CutDistribution=SingleCut(...FracturingNodes.h:1246,1258-1266)。

3.9 小结：PlanarCut 的坑点

  1. 无源网格空间剔除：只有「整个源网格包围盒 vs cell 包围盒」(:3023)，每个相交 cell 都对整张源网格做布尔；头文件 TODO 承认「每次 boolean 都重建空间结构」(GeometryMeshConversion.h:69,159-160)。成本 ≈ cell 数 × 源网格复杂度〔推断〕。
  2. 布尔不焊接(bWeldSharedEdges=false)→ 失败不可检测、碎块可能有裂缝；靠 CloseVertexDistance 判连通。
  3. 非流形输入：InitTemplate 遇到 NonManifoldID 的三角形，复制三个顶点单独成面（:2620-2641）以不丢面；孤立顶点默认删除，除非 bSaveIsolatedVertices(:2658-2662)——所以「碰撞采样点」在再次进入 PlanarCut 时会被丢掉，除非上游保留（MergeBones/Normals 路径传 true，PlanarCut.cpp:1739-1740, 2296）。
  4. Grout 是近似（§3.6）。
  5. 多级破碎累积隐藏几何（§0-3）。

4. 各破碎工具：站点/平面如何生成（Fracture Mode 与 Dataflow）

4.0 公共设置（所有 UFractureToolCutterBase 派生工具）

参数默认说明位置
RandomSeed-1-1 → 每次交互用新随机种子(DefaultRandomSeed=FMath::Rand()，在 FractureContextChanged 时刷新，保证预览与执行一致)FractureToolCutter.h:29-42,69-71,236-238,295；.cpp:170,239-242
ChanceToFracture1.0对选中骨骼逐个 RandomReduceSelection：rand ≥ p → 移除FractureToolContext.cpp:113-124
bGroupFracturetruetrue：整个选择共用一个图案（取选中骨骼 AABB 并集）；false：每个骨骼独立图案，种子=Seed+BoneIndexFractureToolCutter.cpp:193-220
Grout0§3.6.h:99
Split Islands / CloseVertexDistance / Bridgetrue / 0.001 / 0§3.3.h:86-95
NoiseAmp 0, Freq 0.1, Pers 0.5, Lac 2, Oct 4, PointSpacing 10§3.5.h:36-41
碰撞采样false / 50§3.7.h:203,210
内部材质自动§1.1.cpp:245-257

Dataflow 差异：种子是普通 int32（默认 0）；Uniform 节点注释写「-1 → 每次不同」(...FracturingNodes.h:1403)，但代码直接 FRandomStream(seed)（FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:28），−1 只是另一个固定种子〔推断〕——Dataflow 求值需要确定性。

4.1 Uniform Voronoi（UFractureToolUniform / UniformFracture / UniformScatterPoints_v2）

  • 原理：i.i.d. 均匀随机点（Poisson-Voronoi）。
rs = FRandomStream(Seed);  N = rs.RandRange(Min, Max)
for i<N: site = Bounds.Min + (FRand,FRand,FRand) * Extent
  • 参数：Min/Max Voronoi Sites = 20/20，UIMax 5000，ClampMin 1(FE/Private/FractureToolUniform.h:19-20,24,28)；Dataflow UniformScatterPoints_v2 20/20、seed 0(GN/Public/Dataflow/GeometryCollectionFracturingNodes.h:64-72)。执行：FE/Private/FractureToolUniform.cpp:51-65 / FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:22-39,111-164,1326-1445。
  • 坑：Tooltip 称「体积近似相同」(.cpp:28)，但点是独立同分布，体积方差大〔推断〕→ 需要 FixTinyGeo；Bounds=选中骨骼世界 AABB，不是几何体积内采样（采样点可能落在凹形外面→生成空 cell，无害但浪费）。
  • 规模化：N≤数千；需要上万块用多级。

4.2 Radial Voronoi

  • 原理：以 Center/Normal 定义的平面内，RadialSteps 个同心环 × AngularSteps 个角度，环半径按 (i+1)^Exponent 分布（首环向中心让半步，因为中心没有站点）。
pos_i = (i+1)^e  (+StepOffset);   pos_0 *= 0.5;  StepOffset = -pos_0
pos_i *= Radius / pos_last
pos_i += FRandRange(-min(pos_i, RadialNoise), RadialNoise);  sort;  强制相邻间距 ≥ RadialMinStep (首环 ×0.5)
site(i,k) = Center + (Len_i + FRand·max(1e-4(若Radius>1), RadialVariability)) · (cosθ·BX + sinθ·BY) + Up·FRandRange(-1,1)·AxialVariability
θ = AngleOffset + k·2π/AngularSteps + AngleStepOffsets[k] + FRand·AngularVariability
  • 默认：AngularSteps=5, RadialSteps=5(=25 site), Radius=50, RadialStepExponent=1, RadialMinStep=1, AngleOffset/AngularNoise/RadialNoise/各 Variability=0；Center=(0,0,0)+Bounds.Center，Normal=(0,0,1)（FE/Private/FractureToolRadial.h:36-77；.cpp:66-165）。Gizmo 开启时用 gizmo 变换覆盖中心与坐标系（.cpp:79-86）。
  • 坑：① AngleOffset 注释写「每个径向步的角度偏移」，代码里每一环都从同一 AngleOffset 起算(.cpp:151-156)，实为全局旋转；② 共圆配置触发 voro++ 数值问题，故强制 1e-4 抖动(§2)；③ 环半径超出几何时多出的 cell 为空。

4.3 Cluster Voronoi（ClusterScatterPoints）

  • 原理：先随机若干簇心，再在每个簇心周围的球壳（随机方向、半径 = Offset + Rand(MinFrac,MaxFrac)·最大半轴）撒点——簇心本身不是站点（只有子点）。
C = RandRange(ClustersMin, ClustersMax) 个均匀点
for each center: n = RandRange(SitesMin, SitesMax)
   site = center + normalize(VRand) * (Offset + FRandRange(fracMin, fracMax) * Bounds.GetExtent().GetAbsMax())
  • 默认：簇数 8/8，每簇点数 2/30，半径分数 0.1/0.2，偏移 0（FE/Private/FractureToolClusterCutter.h:20-26；.cpp:50-79；Dataflow …FracturingNodes.h:107-141）。期望 ≈ 8×16=128 site。
  • 效果：簇内密、簇间稀 → 一个大碎块群 + 局部碎屑（Tooltip「additional points around a base pattern」与代码不符：没有 base pattern）。

4.4 Custom Voronoi

  • 原理：用户用 Gizmo 摆「Live 站点 → Freeze」叠加多层图案；站点存于 gizmo 局部（去缩放）空间，执行时乘 gizmo 变换（可非等比缩放）。
  • Pattern：Centered（Variability>0 才复制 NumSites 个）/Uniform/Grid/MeshVertices（参考 StaticMesh LOD0 顶点，可 NormalOffset）/SelectedBones（选中骨骼顶点，去重并平均法线）(FractureToolCustomVoronoi.h:12-25；.cpp:119-351)。
  • 后处理：Variability：Site += VRand·FRand·Var；SkipFraction + SkipMode：Random(随机删) / UniformSpacing(FPriorityOrderPoints::ComputeUniformSpaced，用「顶点法线偏差」作重要度，偏好锐边) / KeepSharp(ComputeDescendingImportance)(.cpp:353-401)。
  • 默认：Pattern=Uniform, SitesToAdd=20 (ClampMax 5000), Grid 5×5×5 (ClampMax 5000/轴), Variability=0, SkipFraction=0(.h:51-86)。
  • 坑：MeshVertices 对高模会产出巨量 site → 必须配 SkipFraction + UniformSpacing；Grid 的 UI 上限 5000/轴理论上可达 1.25e11 点，无保护（Dataflow GridScatterPoints 才有 200/轴 clamp，...FracturingNodes.cpp:360，注释「不要超过 1290 以免 TArray 溢出」）。

4.5 Brick

  • 原理：生成一格 3D 砖块（按 Bond 规则错缝、必要时 90° 旋转为「丁砖」），每块是一个 AABB cell；再用 FPlanarCells(Boxes)。
  • Bond：Stretcher（顺砖，奇偶层/列错半砖，FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:883-900）、Stack（竖缝对齐，:901-916）、English（顺丁交替，:917-946）、Header（全丁，:947-964）、Flemish（每层顺丁交替，:965-1002）。
  • 默认：Bond=Stretcher, BrickLength=194, BrickHeight=57, BrickDepth=92(cm)，ClampMin 0.001(FractureToolBrick.h:46-76)。坐标映射：Dimensions=(Length→X, Depth→Y, Height→Z)(.cpp:99)。
  • 硬限制：NumBricksLimit = 8192；超限时先倍增尺寸找安全值，再二分 10 次最大化砖尺寸，并打 Warning（FractureToolBrick.cpp:62-153，Dataflow 副本 FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:730-824，:768）。该函数同时挡掉 int 溢出（注释提到天空球 + 1cm 砖会溢出）。
  • 相邻处理：bBricksAreTouching = Grout ≤ UE_KINDA_SMALL_NUMBER(1e-4) → FPlanarCells(Boxes, true) 共享面（.cpp:314-315）。UI 命令描述写「目前只支持有 Grout」(.cpp:49)，但代码已支持 Grout≈0 的共享面路径。
  • 注意：CutMultipleWithPlanarCells(..., bIncludeOutsideCell=true)，砖缝/砖外的几何成为「外部 cell」碎块（灰缝网格），再由孤岛拆分。

4.6 Slice

  • 原理：按轴向均匀切片 + 随机偏移/倾角；总平面数 = X+Y+Z（不是乘积），碎块数≈(X+1)(Y+1)(Z+1)。
Step = Extent / (Slices+1)
X 面: pos = (Min.X + Step.X*(i+1), Center.Y, Center.Z) + VRand*GetFraction*OffsetVar;  基向量旋转使 Z→X
      再乘 RotA(绕Y, [0,AngleVar]) * RotB(绕X, [0,AngleVar])      // 角度只取正向 [0, max]
Y 面、Z 面同理;  plane = FPlane(Transform.Location, Transform.UnitAxis(Z))
  • 默认：SlicesX/Y/Z = 3/3/1 → 7 个平面 → 4×4×2=32 块；AngleVariation=0, OffsetVariation=0(FractureToolSlice.h:19-26；.cpp:58-113；FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:575-637)。
  • 执行：先 ClearProximity(切片使邻接失效)，再 CutMultipleWithMultiplePlanes（FractureToolSlice.cpp:185-188）。Dataflow SliceCutter 传 FTransform::Identity(FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:718)，编辑器版传 FractureContext.GetTransform()。
  • 坑：偏移用 3D 随机向量而非沿轴；每个平面作用于所有碎块，总布尔数 ≈ 2×平面数×相交碎块数。

4.7 Plane Cut

  • 原理：Gizmo 单平面，或 NumberPlanarCuts（默认 1，UI 1~20，仅 Gizmo 关闭时可多平面）个随机平面。
pos = Min + FRand³ * Extent;   rotation = FRotator(Pitch=FRand*360, Yaw=FRand*360, Roll=0);  plane = FPlane(pos, Z轴)
  • 位置 FractureToolPlaneCut.cpp:441-454；FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:486-502。Dataflow PlaneCutter_v2：CutPlanes[](Transform 数组，Z 为法线) + NumPlanes(Add Random Cuts，默认 0) + PointSpacing=20(...FracturingNodes.h:726-731,783)。
  • 〔推断〕Pitch/Yaw 各自均匀并不给出球面均匀的法线（两极密集）。

4.8 Mesh Cut → §3.8。

4.9 点云来源节点（Dataflow 独有的补充）

  • Poisson 圆盘采样（表面）：UniformPointSampling_v2（SamplingRadius=10，样本间距≥2r；MaxNumSamples=0=尽可能多；SubSampleDensity=10；seed 0，GN/Public/Dataflow/GeometryCollectionSamplingNodes.h:207-253）、NonUniformPointSampling_v2（半径区间 + Uniform/Smaller/Larger 分布，SizeDistributionPower 夹到 [1,10]，FX/Private/FractureEngineSampling.cpp:77-82）、VertexWeightedPointSampling_v2（顶点权重 → 半径，WeightToRadius/FilledWeightToRadius/WeightedRandom，FractureEngineSampling.h:26-44）、FilterPointsWithMesh_v2（按 winding number/距离筛点，阈值 0.5，...SamplingNodes.h:91-135）、MeshMedialSkeletonSampling_v2（中轴球，MaxSpheres=1000，:642-690，默认值在 :657）。
  • 这些是表面采样，要做体积内蓝噪声需自己组合（如 Scatter + FilterPointsWithMesh）〔推断〕。
  • AppendPoints / TransformPoints 用于组合多层图案（...FracturingNodes.h:367-409）。

4.10 Dataflow 节点 ↔ 编辑器工具 ↔ 引擎函数对照

编辑器工具Dataflow 节点（Category）引擎函数
UniformUniformFracture；或 UniformScatterPoints_v2 + VoronoiFracture_v2（GeometryCollection|Fracture）FFractureEngineFracturing::UniformFracture :1326 / VoronoiFracture :383
RadialRadialScatterPoints_v2 → VoronoiFracture_v2同上
ClusterClusterScatterPoints → VoronoiFracture_v2同上
CustomGridScatterPoints/MakePoints/AppendPoints/TransformPoints → VoronoiFracture_v2同上
BrickBrickCutterBrickCutter :1013
SliceSliceCutterSliceCutter :647
PlanePlaneCutter_v2PlaneCutter :504
MeshMeshCutterMeshArrayCutter :1191
AutoClusterAutoClusterFFractureEngineClustering::AutoCluster FX/.../FractureEngineClustering.cpp:869
FixTinyGeoFixTinyGeoFFractureEngineUtility::FixTinyGeo FX/.../FractureEngineUtility.cpp:227
ConvexCreateLeafConvexHulls 等FGeometryCollectionConvexUtility::*
ProximityProximityFGeometryCollectionProximityUtility::UpdateProximity

〔事实〕废弃节点（5.5）：UniformScatterPoints、RadialScatterPoints、VoronoiFracture、PlaneCutter v1（...FracturingNodes.h:20,157,417,624）；5.8 将废弃旧版采样节点（...SamplingNodes.h:39,141,259）。

〔事实〕Dataflow VoronoiFracture 的包围盒取整个集合所有几何（FX/.../FractureEngineFracturing.cpp:407-441），而编辑器工具用选中骨骼的包围盒——图案范围不同。

5. 后处理：合并碎屑 / 孤岛 / 法线 / UV / 重采样

5.1 FixTinyGeo（MergeBones / MergeClusters）

  • 原理：按体积阈值找出「过小」碎块，合并到邻居（邻接来自 Proximity）。
Volumes = FindBoneVolumes(…, scale=0.01 → m³)           // FX/.../FractureEngineUtility.cpp:95,153-159
MinVolume = (MinSize·0.01)³      (SelectionMethod=VolumeCubeRoot)
          = (cbrt(TotalVol)·RelativeVolume)³  (RelativeVolume)        // :116-134
Small = {Volume < MinVolume}
for s in Small:  取邻居中得分最高者: LargestNeighbor=体积 | NearestCenter=1/(ε+距离²) | LargestContactArea=采样接触面积
   用「RemoveGroup」合并链: 目标取组内最大者, 直到组总体积 ≥ MinVolume    // PlanarCut.cpp:1479-1568, 1624-1714
把被并者的网格追加(AppendMesh, 不做布尔 union)到目标; 删除被并骨骼; 子节点改挂目标
  • 默认（Fracture 工具 FractureToolFixTinyGeo.h:56-102）：MergeType=MergeGeometry, NeighborSelection=LargestNeighbor, bOnlySameParent=true(簇模式), bOnlyToConnected=true, SelectionMethod=RelativeVolume, RelativeVolume=0.01, MinVolumeCubeRoot=1；Dataflow 同(GN/Public/Dataflow/GeometryCollectionUtilityNodes.h:1050-1097)，另有 bGeometryOnlySameParent=false、bUseCollectionProximityForConnections=false(默认自己算 Precise 邻接)。
  • 接触面积：ComputeGeometryVolumeContactWeightsFromProximity 默认 DistanceThreshold=0.01, SamplesPerUnitArea=10, MaxSamplesPerTri=100，用 AABB 树近似接触面积(PlanarCut.cpp:1384-1435)。
  • 坑：① 编辑器与 Dataflow 都传 bUnionJoinedPieces=false，注释：「Union 理论上更好，但会留裂缝和非流形垃圾」(FractureToolFixTinyGeo.cpp:312；FractureEngineUtility.cpp:286)——被并碎块只是网格拼接，内部面仍在；② Merge Clusters 在「无邻居且 bOnlyMergeInProximity=false」时会 O(N) 扫描所有同层簇并对每个候选递归算包围盒(PlanarCut.cpp:2005-2024)〔推断〕规模大时慢；③ 邻接缺失 → "Couldn't fix Bone %d: No neighbors found"(:1671)。

5.2 Split Islands 工具/节点

  • 直接调用 SplitIslands（§3.3）：CloseVertexDistance=0.001, VertexToSurfaceBridgeDistance=0(FE/Private/FractureToolSplitIslands.h:25-30；GN/.../UtilityNodes.h:1149-1154)。

5.3 Normals / Resample

  • RecomputeNormals：§3.7。Resample：AddCollisionSampleVertices(Spacing) → 孤立采样点(§3.7)，Spacing 默认 50(FractureToolResample.cpp:109；PlanarCut.cpp:2311-2325)。

5.4 Validate

  • RemoveUnreferencedGeometry=true, RemoveClustersOfOne=false, RemoveDanglingClusters=false；如脏则重算 Level 并保证单根(FX/.../FractureEngineUtility.cpp:355-434；GN/.../UtilityNodes.h:1277-1286)。

5.5 AutoUV（可选）

  • BoxProjectUVs、MergeUVIslands（AreaDistortionThreshold=1.5, MaxNormalDeviationDeg=45，ExpMap 重算 UV，PC/Public/FractureAutoUV.h:84-101）、UVLayout（FUVPacker 打包，默认 UVRes=1024, GutterSize=1，:127-136；实现 PC/Private/FractureAutoUV.cpp:634-795）、TextureSpecifiedFaces（烘焙 DistanceToExternal/AO/Curvature，:188-268）。工具默认 GutterSize=2(FractureToolUV.h:151)。

6. 层级构建与聚类

6.1 「Level」与基本操作（FGeometryCollectionClusteringUtility）

  • Level：Transform 组的 int 属性；Level[child] = Level[parent]+1（递归，CH/Private/GeometryCollection/GeometryCollectionClusteringUtility.cpp:682-725）；ClusterAllBonesUnderNewRoot 会把已有 Level 全部 +1 并令新根 =0（:94-98）。每做一次破碎，叶子变簇、新碎块在 Level+1（§1）。
  • 头文件的示意图：L0 Root → L1 {A B C D}；Cluster A&B → L1 {E C D}, L2 {A B}，E 无自身几何，只提供变换（CH/Public/GeometryCollection/GeometryCollectionClusteringUtility.h:13-40）。
函数行为位置
ClusterBonesUnderNewNode(Idx, Bones)在 Idx 的父下新建簇节点 ClusterBone_<idx>，把 Bones 挂入（ParentTransforms 保持世界位姿）.cpp:13-64
ClusterBonesUnderNewNodeWithParent同上，直接给定新节点的父:22-64
ClusterAllBonesUnderNewRoot所有现有根下新建唯一根；随机骨骼颜色 (rand%100+5):66-151
ClusterBonesUnderExistingNode并入已有簇；多根时自动补新根:213-301
ClusterBonesByContext(MergeNode, …)若 MergeNode 已是簇→并入；否则以 MergeNode 为插入点新建簇:303-315
PickBestNodeToMergeTo在源集合中选层级最浅且有孩子者:394-418
CollapseHierarchyOneLevel / MoveUpOneHierarchyLevel / CollapseLevelHierarchy删簇/上移一级/拍平到某级:317-358, 863-889, 727-771
RemoveDanglingClusters / RemoveClustersOfOnlyOneChild清理无叶子的簇 / 单孩子簇（循环到稳定）:984-1015, 943-982
FindLowestCommonAncestor最近公共祖先:892-941
  • FFractureEngineFracturing/各工具会在需要时 AddSingleRootNodeIfRequired（多根→补根，FE/Public/FractureTool.cpp:140-150）。
  • 〔事实〕ParentTransforms 每次调用先对整个集合算一遍 GlobalMatrices（CH/Private/GeometryCollection/Facades/CollectionTransformFacade.cpp:320-365），AutoCluster 每创建一个簇调用一次(FX/.../FractureEngineClustering.cpp:1005) → 总计 O(簇数×N)〔推断〕。
  • ValidateResults 受 CVar p.fracture.ValidateResultsOfEditOperations（默认 0）控制：开启后每次编辑检查「恰一个根、面/顶点连续」，"可能很慢"(.cpp:10-11, 806-828)。

6.2 AutoCluster（FFractureEngineClustering::AutoCluster）

  • 原理：对某簇的直接孩子的包围盒中心做 K-Means（Lloyd），可选用邻接图把每个分区拆成连通分量，再把单孩子/过小分区并掉，最后为每个分区创建一个簇。
AutoCluster(GC, ClusterIndex, Method, …)                           // FX/Private/FractureEngineClustering.cpp:869
  Desired = ByNumber: SiteCount
          | ByFractionOfInput: max(2, N·frac)
          | BySize: max(1, Volume(整个GC包围盒)/SiteSize³)           // 注意用整个集合的包围盒 :902-904
          | ByGrid: |GenerateGridSites|  (格心 (i+.5)/n, :1055-1075)
  if bPreferConvexity: ConvexityBasedCluster(SiteCount, …); return   // 注意此分支用 SiteCount，不用 Desired :912-916
  if Desired<=1 or N<=1: return
  loop:
     P.KMeansPartition(K, iters, initialCenters=grid)               // :137-155
     if (bEnforceConnectivity||bAvoidIsolated): UpdateProximity()
     if bEnforceConnectivity: P.SplitDisconnectedPartitions()        // 用 Proximity 连通性 :281-318
     if MinimumSize>0: P.MergeSmallPartitions(size³)                 // :196-279
     if bEnforceSiteParameters && partitions>Desired && K>1: K--, repeat   // :967-976
  新建 ClusterBone 簇(Parent=ClusterIndex) 并 ParentTransforms; 单孩子分区(bAvoidIsolated)跳过
  RemoveDanglingClusters; UpdateHierarchyLevelOfChildren; RecursivelyUpdateChildBoneNames
  • K-Means 细节（FVoronoiPartitioner）：质心 = 孩子（含子树）世界空间顶点 AABB 中心(:392-451)；初始中心 = 按 Children TSet 迭代顺序、等步长抽样，不是随机/kmeans++(:453-483)；初始全部归 0 号分区，首轮即为第一次赋值(:146-154)；迭代到无变化或 MaxIterations (+1)，距离用 float(:531-548)；空分区保留（PartitionSize=0，不重新播种）。
  • 默认（FE/Private/FractureToolAutoCluster.h:46-112；GN/Public/Dataflow/GeometryCollectionClusteringNodes.h:34-95）：ClusterSizeMethod=ByNumber, SiteCount/ClusterSites=10, SiteCountFraction=0.25(ClampMax .5), SiteSize=1cm, Grid 2×2×2, DriftIterations=0, MinimumSize=0, bPreferConvexity=false, ConcavityTolerance=0, bEnforceConnectivity=true, bEnforceSiteParameters=true, bAvoidIsolated=true；K-Means 迭代数：ByGrid ? DriftIterations : 500(FractureToolAutoCluster.cpp:213；节点 GN/.../ClusteringNodes.cpp:119)。
  • ConvexityBasedCluster（:678-867）：把每个孩子的子树顶点做凸包体积 → FConvexDecomposition3::InitializeFromHulls + MergeBest(TargetNumParts=SiteCount)；限制「合并后体积 < 总体积/SiteCount，或其中一个 < 20% 份额」(:811-822)；邻接来自 Proximity（bEnforceConnectivity）或 AABB 重叠(:795-799)。
  • 坑/规模化〔推断，均据代码阅读〕：
    1. GenerateConnectivity → CollectConnections 对每个邻居调用 TransformIndices.Find(...)（线性搜索，:376），总计 O(N²·平均邻居数)；N=2 万孩子时约 10⁹ 量级比较。
    2. MarkVisited 是递归 DFS(:320-330)，单个连通分区很大时栈深 = 分区大小，有栈溢出风险。
    3. PreviousPartitionCount 声明为 INT_MAX 后从未更新(:933, 971)，「是否在进步」条件恒真 → bEnforceSiteParameters 会把 K 逐一递减、每次重跑完整 K-Means+连通拆分，直到分区数 ≤ Desired 或 K=1。
    4. SplitDisconnectedPartitions 对每个分区做 Partitions.Find + 全量扫描 → O(K·N)；MergeSmallPartitions 嵌套 O(P·N·度)(:227-278)。
    5. BySize 用整个集合包围盒体积，默认 1cm 在大物体上会算出天文数字的 Desired（K-Means 里 PartitionCount = Min(PartitionCount, N) 兜底，:464）。

6.3 Cluster Magnet

  • 原理：以选中的簇为「磁铁」，沿邻接图迭代吸附相邻兄弟节点，每个磁铁最终新建一个簇。
对选中节点按父节点分组: group.Key=父
  TopNodeConnectivity = 把叶子 Proximity 通过 GetParentOfBoneAtSpecifiedLevel(Level+1) 提升到「兄弟层」
  magnets = 选中者;  pool = 其余兄弟
  for it < Iterations:  for m in magnets: 吸收 m.Connections ∩ pool, Connections ∪= 被吸收者的 Connections;  若无人吸收则 break
  对 |ClusteredNodes|>1 的 m: ClusterBonesUnderNewNode
  • 参数：Iterations=1(UIMax 100, ClampMax 500)(FE/Private/FractureToolClusterMagnet.h:26,30)；实现 FX/.../FractureEngineClustering.cpp:16-125, 1190-1259；Dataflow ClusterMagnet 同默认(GN/.../ClusteringNodes.h:348-349)。
  • 取舍：磁铁依次吸取，先处理的磁铁对共享邻居有优先权(:1234-1237)——结果依赖选择顺序。

6.4 其他簇操作（Fracture Mode）

  • Flatten（拍平到 Level1：GetLeafBones → ClusterBonesUnderExistingNode，FractureToolClustering.cpp:38-87）、Cluster（选中骨骼挂到最近公共祖先下的新簇，FractureEngineClustering.cpp:1081-1115）、Uncluster、Level Up、Cluster Merge（:1117-1187）。Dataflow：Flatten/Uncluster/Cluster/ClusterMerge/ClusterMergeToNeighbors/ClusterIsolatedRoots/ClusterMagnet(GN/.../ClusteringNodes.h:117-362)。ClusterMergeToNeighbors 只暴露 LargestNeighbor/NearestCenter（:211-215），默认 MinVolumeCubeRoot=0, bOnlyToConnected=true, bOnlySameParent=true。

6.5 GeometryCore/Clustering 两个通用工具（和破碎的关系）

  • FClusterKMeans（GC/Public/Clustering/KMeans.h:125-366）：通用 K-Means，MaxIterations=500，初始中心=洗牌前 K 个点(:175-193)，空簇被删并重映射 ID(:309-342)，可选并行（需 PLATFORM_SUPPORT_FLOATING_INTERLOCKED_ADD，Windows + C++20，结果可能非确定，:20-22,159），GetUniformSpacedInitialCenters 用 FPriorityOrderPoints 做均匀初值(:351-362)。注意：AutoCluster 并不使用它（用自写 FVoronoiPartitioner）；引擎内使用者是 Nanite 构建器（Source/Developer/NaniteBuilder/Private/ClusterDAG.cpp:340,860）。
  • FaceNormalClustering（GC/Public/Clustering/FaceNormalClustering.h:14-49）：按法线相似度对网格面做贪心边合并（优先队列，权重 1 − n_A·n_B，面积加权更新组法线，面积 < 阈值的面总是并入邻居；NormalOneMinusCosTolerance=0.01≈8.1°，TargetMinGroups），输出 PolyGroup（实现 GC/Private/Clustering/FaceNormalClustering.cpp:19-135）。破碎流水线不直接用；PolygroupsGenerator 用它(Plugins/Runtime/GeometryProcessing/Source/DynamicMesh/Private/Polygroups/PolygroupsGenerator.cpp:574-577)，凸包 AngleTolerance 简化沿用同一思路（FX/.../FractureEngineConvex.cpp:336-455）。

7. 碰撞凸包（Convex）

7.1 总管线（CreateNonOverlappingConvexHullData）

〔事实〕CH/Private/GeometryCollection/GeometryCollectionConvexUtility.cpp:1769-1818；触发：编辑器每次 FGeometryCollectionEdit 析构且 !bShapeIsUnchanged（GE/.../GeometryCollectionComponent.cpp:5276-5282 → UpdateConvexGeometry GE/.../GeometryCollectionObject.cpp:450-461），或 Dataflow Terminal 的 ResetFrom（凸包缺失时，:611-619, 441-448）。

1  GlobalTransforms
2  ComputeLeafHulls → 每个 rigid 骨骼: 世界顶点 → FilterHullPoints(间距≥SimplificationDistanceThreshold) → 以质心为枢轴缩小 Shrink% → FConvex  (HullsFromGeometry :1297-1600)
3  RequireProximity(UseLeafHulls)  → 邻接 (§8)
4  SetVolumeAttributes             → 每骨骼 Volume(簇=子和)、Size = cbrt(Volume)/cbrt(最大叶子体积)  (:2853-2930)
5  CreateNonoverlappingConvexHulls (:449-1166):
   a. [仅 RemoveOverlaps==All] 叶子-叶子: 对每个 Proximity 邻对 FixCollisionWithCut        (串行 :694-734)
   b. 自底向上(按深度，ParallelFor 每层) 为簇生成凸包: 合并子孙已有凸包的点 → Filter → Shrink → FConvex;
      若 HullVolume > ClusterVolume·(1+CanExceedFraction) → 放弃该簇凸包(改用子孙凸包之并)  (:874-945)
   c. 簇邻接 SameDepthClusterProximity (由叶子邻接按层级提升) → IsBoneColliding(GJK)
   d. 簇间/簇-叶去重叠 CutIfOk: GJKPenetration → FindCutPlane → CutHull(两侧) → MakeHull;
      若切后体积/原体积 < 1−FractionAllowRemove → 放弃: 清空这些骨骼凸包(回退用子孙)         (:1014-1163)
6  TransformHullsToLocal → 写回 ConvexHull / TransformToConvexIndices; RemoveEmptyConvexHulls
  • 切平面选择（FindCutPlane :624-650）：候选 1 = GJK 最近点平面；候选 2 = 质心连线中垂面（仅当候选 1 得分>0）；ScoreCutPlane（:559-619）= 两凸体沿法线投影区间的「交集长度/并集长度」，完全分离=0（最佳）。大的一方保留，bOneSidedCut 时只切 A，B 不动。
  • 点云简化：FilterHullPoints（:192-269）先取 4 个「极点」（TExtremePoints3），再按到包围盒中心距离降序贪心加入，用 TPointHashGrid3(cell=threshold) 拒绝距离已选点 < threshold 者——保证覆盖体积、避免退化凸包。

7.2 参数默认值

参数值位置
FConvexCreationProperties（资产级，驱动 UpdateConvexGeometry）Enable=true, FractionRemove=0.5, SimplificationThreshold=10, CanExceedFraction=0.5, RemoveOverlaps=All, OverlapRemovalShrinkPercent=0CH/Public/GeometryCollection/GeometryCollectionConvexPropertiesInterface.h:35-42
Fracture Mode Convex 工具CanExceedFraction=.5, SimplificationDistanceThreshold=10, RemoveOverlaps=All, Shrink=0, Max Removal Fraction=.5FE/Private/FractureToolConvex.h:27,31,35,39,43
函数默认实参FractionAllowRemove=.3, SimplificationDistanceThreshold=0, CanExceedFraction=.5CH/Public/.../GeometryCollectionConvexUtility.h:123
Dataflow CreateNonOverlappingConvexHullsCanExceedFraction=.5, Simplification=10, RemoveOverlaps=All, Shrink=0, Max Removal Fraction(CanRemoveFraction)=**.3**(ClampMin .01)GN/Public/Dataflow/GeometryCollectionUtilityNodes.h:365-381
EConvexOverlapRemovalNone / All / OnlyClusters / OnlyClustersVsClustersGeometryCollectionConvexUtility.h:17-27
Shrink 上限99.9%GeometryCollectionConvexUtility.cpp:1754

⚠ FractionRemove 默认值在四处不一致（.5/.5/.3/.3），演示页引用时请注明来源。

7.3 叶子凸包与凸分解（Level-set vs Convex vs Decomposition）

  • 默认碰撞形状 = Convex：FGeometryCollectionCollisionTypeData 构造默认 Chaos_Volumetric + Chaos_Implicit_Convex，CollisionObjectReductionPercentage=0，CollisionMarginFraction=0(GE/.../GeometryCollectionObject.cpp:184-192)；FGeometryCollectionSizeSpecificData 默认 MaxSize=99999.9, DamageThreshold=5000(:194-210)；LevelSet 分辨率 5/10（叶子）与 25/50（簇）、粒子 Fraction=1.0, Max=60(:168-180)。LevelSet 路径强制 Chaos_Surface_Volumetric（Particle-Implicit）(:344-347, 540-548)。
  • 凸分解默认关：FConvexDecompositionSettings 注释「默认值不做任何分解」(GeometryCollectionConvexUtility.h:179-233)——MinGeoVolumeToDecompose=0, MaxGeoToHullVolumeRatioToDecompose=1, MaxHullsPerGeometry=1, ErrorTolerance=0, MinThicknessTolerance=0, NumAdditionalSplits=4, ThickenHullOnFailure=KINDA_SMALL, bProtectNegativeSpace=false, bOnlyConnectedToHull=true, NegativeSpaceTolerance=2, NegativeSpaceMinRadius=10。触发条件 MaxHulls>1 || ErrorTolerance>0 || bProtectNegativeSpace || CustomEmptySpace，再经体积过滤（MinGeoVolume，geo/hull 体积比 ≥ MaxRatio 则跳过）(.cpp:1434-1461)。
  • Dataflow 凸包节点（GN/Public/Dataflow/GeometryCollectionUtilityNodes.h）：
    • MakeConvexDecompositionSettings(:100)：MinSizeToDecompose=0, MaxGeoToHull=1, ErrorTolerance=0, MaxHullsPerGeometry=-1, MinThickness=0, NumAdditionalSplits=4, 负空间 2/10（注意节点默认 MaxHulls=-1，而 C++ 结构默认 1）。
    • CreateLeafConvexHulls(:157)：GenerateMethod=ComputedFromGeometry(:172)、Simplification=10(:188)。
    • SimplifyConvexHulls(:295)：MeshQSlim、距离阈值 10、MinTargetTriangleCount=12(:318)、bUseExistingVertices=false；引擎层默认 ErrorTolerance=5, TargetTriangleCount=20, bUseExistingVertexPositions=true(FX/Public/FractureEngineConvex.h:24-38)——节点与引擎默认不同。
    • GenerateClusterConvexHullsFromLeafHulls(:499)/FromChildrenHulls(:620)：ConvexCount=2（结构默认 4，GeometryCollectionConvexUtility.h:133）、ErrorTolerance=0、AllowMerges=ByProximity、MergeProximityFilter=None、DistanceThreshold=.1、bAllowMergingLeafHulls=false；实现用邻接限定可合并对，FConvexDecomposition3::MergeBest(ConvexCount, ErrorToleranceCm, …, EmptySpace)(.cpp:2097-2365，:2329)。
    • MergeConvexHulls(:807)：MaxConvexCount=-1；ClearConvexHulls / CopyConvexHullsFromRoot / CreateNegativeSpaceSphereCovering(默认 NavigableVoxelSearch, TargetNumSamples=50, MinRadius=10, :446-470)。
  • FConvexDecomposition3 内部（GC/Public/CompGeom/ConvexDecomposition3.h）：先「切分」(沿凸边采样切平面，MaxConvexEdgePlanes=50，ConvexEdgeAngleThreshold=170°)，再「合并」(MergeBest，按「合并后凸包体积增量」最小优先，BiasToRemoveTooThinParts=.1，RestrictMergeSearchToLocalAfterTestNumConnections=-1)；容差在单位立方体空间(:411-451)。无 CVar（我检索 ConvexDecomposition3.cpp/凸包构建文件未发现）。

7.4 与凸包/粒子碰撞相关的 CVar（均〔事实〕）

CVar默认位置作用
p.GeometryCollectionEnableForcedConvexGenerationInSerializetrueGE/.../GeometryCollectionObject.cpp:64-68, 1276-1292旧资产加载时若无凸包且用 Convex，则强制生成（并把 Box 改 Convex）
p.Chaos.GC.EnableCollisionParticlestrueCH/Private/GeometryCollection/GeometryCollection.cpp:24-28是否使用碰撞粒子
p.CollisionParticlesUseImplicitCulling / SpatialDivision / Min / Maxfalse / 10 / 10 / 2000…CollisionStructureManager.cpp:24-34仅粒子-隐式（LevelSet）路径的粒子裁剪
p.gc.UseVolumeToComputeRelativeSizefalseGeometryCollectionConvexUtility.cpp:22-23Size 属性是否直接用体积（否则立方根）
p.gc.UseLargestClusterToComputeRelativeSizefalse:25-26〔疑似笔误〕 该 CVar 实际绑定的是 UseVolumeToComputeRelativeSize 变量（:26），自身变量无人读写
p.fracture.ValidateResultsOfEditOperations0GeometryCollectionClusteringUtility.cpp:10-11编辑后校验（慢）
p.FractureEditor.UseNewDataflowEvaluatortrueFE/Private/FractureEditorModeToolkit.cpp:94-96编辑器用新 Dataflow 求值器

7.5 ④ 规模化

  • 叶子-叶子去重叠 FixCollisionWithCut 在 for HullIdx 主循环里串行执行（:694-734，并行只在步骤 b 的每层 ParallelFor，:888），对每个邻对做 1 次 GJKPenetration + 最多 2 次 MakeHull〔推断〕：10 万碎块 × ~12 邻居 ≈ 60 万次 → 秒级~分钟级。
  • 可选缓解（来自枚举注释/默认值）：RemoveOverlaps=OnlyClusters（"忽略叶子-叶子重叠"）或 None；用 OverlapRemovalShrinkPercent 让重叠检测按缩小后的凸体进行，从而少切；SimplificationDistanceThreshold 抬高（默认 10cm）减少点数；CanExceedFraction/FractionAllowRemove 控制何时放弃簇凸包而用子凸包之并。
  • 编辑器里每次工具执行都会重算整个集合的凸包（ExecuteUpdatesShape() 默认 true，FractureTool.h:163-166；FractureTool.cpp:386）。Dataflow 工作流下只在 Terminal 缺凸包时才算 → 大集合建议在 Dataflow 里显式一次性生成。

8. 邻接（Proximity）与连接图

8.1 方法

〔事实〕CH/Public/GeometryCollection/GeometryCollectionProximityUtility.h:21-50；实现 CH/Private/GeometryCollection/GeometryCollectionProximityUtility.cpp。

项取值说明
EProximityMethodPrecise(默认) / ConvexHullFProximityProperties 默认见下
EProximityContactMethodMinOverlapInProjectionToMajorAxes(默认) / ConvexHullSharpContact / ConvexHullAreaContact仅当 RequireContactAmount>0 才过滤
EConnectionContactMethodNone(默认) / ConvexHullContactArea仅 bUseAsConnectionGraph 有意义

默认 FProximityProperties：Method=Precise, DistanceThreshold=1.0, RequireContactAmount=0, ContactMethod=MinOverlapInProjectionToMajorAxes, ContactAreaMethod=None, bUseAsConnectionGraph=false（GeometryCollectionProximityPropertiesInterface.h:35-43）；Fracture 工具 / Dataflow Proximity 节点默认相同（FE/Private/FractureToolProximity.h:26-47；GN/Public/Dataflow/GeometryCollectionNodes.h:1370-1397）。

8.2 Precise 算法（FGeometryCollectionProximitySpatial，:146-429）

TransformVertices (世界) ; SurfaceNormals(每面)
InitProximityFromVertices: TPointHashGrid3f(cell=tol·3); 不同骨骼的顶点距离≤tol → 直接记邻居         (:353-393)
InitGeoNormalBins: 每个几何把面按 20 个二十面体方向分箱                                           (:67-143)
InitCandidateContacts: FSparseDynamicOctree3 对几何 AABB(⊕tol) 做宽相                              (:309-342)
ComputeCoplanarContacts(ParallelFor): 候选对未确认者: 对每个 bin 与其「对跖 bin」中的面对:
     面 AABB 与对方几何 AABB 相交 && 法线反向(dot<-1+1e-4) && 共面(|dist|<tol) && 2D 三角形重叠(分离轴) → 邻接   (:164-213, 261-307)
  • PreciseProximityThreshold = 0.01f，常量不开放，注释：「提高会退化到 O(n²)，结果也会令人困惑」(ProximityUtility.h:97-99)。
  • 已知缺口：法线恰在 bin 边/角时可能漏配，注释「靠顶点邻接和其它面兜底」(.cpp:100-102)。
  • 仅 rigid 参与(:366-369)；ComputePreciseProximity(Collection) 是不依赖集合配置的静态入口(:719-724)，FixTinyGeo/MergeBones 在 bUseCollectionProximity=false 时使用。

8.3 ConvexHull 方法（BuildProximityFromConvexHulls，:431-517）

  • 叶子凸包（不缩小，:747）→ FSparseDynamicOctree3（根尺寸 Min(2·MaxHullDim, 总范围+阈值)）→ AABB(厚 Threshold/2) 相交 → GJKDistance，Contact/DeepContact 或 Separated && Distance ≤ DistanceThreshold(默认 1cm) 即邻接。

8.4 接触过滤与接触面积

  • RequireContactAmount>0 时（UpdateProximity :767-861）：
    • ProjectedBoundsOverlap：对三个主轴投影，任一轴 2D 重叠的 min(尺寸) > min(0.5·MinBoundsAxis, RequireContactAmount) 即保留——「大于阈值或大于可能最大值的一半」以免把小碎块全滤掉；
    • ConvexHullSharp：移除 SharpContactWidth < Required && < 0.5·MaxSharp；
    • ConvexHullArea：移除 Area < Required² && < 0.5·MaxArea。
  • 接触面积 ComputeConvexGeometryContactFromProximity（:880-927）：对邻接几何的所有凸包对 HullIntersectionStats(…, DistanceTolerance)，ContactArea = 交面积 × 0.5，MaxContactArea = 各 MaxArea 之和 × 0.5（头文件注释写「较小表面积的一半」，.h:75-76）。
  • 连接图：CopyProximityToConnectionGraph（:610-717）把几何级邻接沿层级向上提升，直到两端骨骼同父，在兄弟骨骼间建边（bAccumulateContactAreas 时累加面积）；bUseAsConnectionGraph=false 时会 ClearConnectionGraph（:863-870，TODO 注释提醒可能误删自定义图）。运行时簇破碎的应变/强度即依赖此图（跨专题，仅陈述存在）。
  • EnumerateNeighbors(Hierarchy, Bone, Func, bIncludeNeighborsInParentLevels, bFilterDuplicates)（:551-608）：取骨骼所有 rigid 孩子的邻居并提升到同层。

8.5 失效与更新

  • 切片类工具显式 ClearProximity（FractureToolSlice.cpp:186；FractureEngineFracturing.cpp:639-645,716）；Proximity 属性在 Geometry 组上（"稳定"，不随簇变化，PlanarCut.cpp:1918-1921 注释）。RequireProximity 仅在属性缺失时计算(:527-534)。

9. 5.7 推荐的 Dataflow 破碎流程

  • 模板资产（从 uasset 字符串提取节点类型，二进制未深解析）：GeometryCollectionPlugin/Content/DF_GC_Template_StaticMesh.uasset = StaticMeshToCollection_v2 → UniformFracture → GeometryCollectionTerminal_v2；DF_GC_Template_Source.uasset = CreateGeometryCollectionFromSources_v2 → UniformFracture → Terminal_v2。
  • 求值要点（〔事实〕）：
    • 破碎节点输出 Collection、TransformSelection（原选择）、FracturedTransformSelection（新碎块），便于链式多级破碎（GN/.../FracturingNodes.cpp:497-583, 1296-1385）。
    • 未连 TransformSelection 时默认 SelectAll（:508-520）。
    • 所有节点在集合副本上工作（NewCopy<FGeometryCollection>）。
    • Terminal ResetFrom（GN/Private/Dataflow/GeometryCollectionAssetNodes.cpp:121-170）→ UpdateConvexGeometryIfMissing；bHasInternalMaterial=false（"Dataflow 不假设内部材质"，:143）。
  • 〔组合建议，非模板〕典型 DAG：
    1. StaticMeshToCollection_v2
    2. 第 1 级：UniformScatterPoints_v2(20) → VoronoiFracture_v2（或直接 UniformFracture）
    3. 第 2 级：把 FracturedTransformSelection 接入第二个破碎节点（ChanceToFracture 控制比例）
    4. FixTinyGeo（MergeGeometry, RelativeVolume=0.01）→ 必要时 SplitIslands
    5. Proximity（Precise；若运行时要连接图则 bUseAsConnectionGraph=true + ContactAreaMethod=ConvexHullArea）
    6. AutoCluster / ClusterMagnet（依赖 Proximity）
    7. CreateLeafConvexHulls（需要时配 MakeConvexDecompositionSettings）→ GenerateClusterConvexHulls… 或直接 CreateNonOverlappingConvexHulls
    8. RecomputeNormals… / AutoUnwrapUV / BoxProjectUV（可选）→ ValidateGeometryCollection → GeometryCollectionTerminal_v2

10. 规模化（成千上万碎块）最佳实践与风险清单

10.1 来自源码默认值/限制的建议（有依据）

#建议依据
1多级破碎，每级 20~数百 site，而不是一次切数万UI 上限 5000（FractureToolUniform.h:24）；每个 cell 都对整张源网格做布尔且无细粒度剔除（§3.9-1）；源码假设 Voronoi 只占 ~1%（FractureToolCutter.cpp:635）
2用 ChanceToFracture 控制「哪些骨骼继续碎」，制造稀疏/非均匀密度RandomReduceSelection 逐骨骼独立抽样（FractureToolContext.cpp:113-124）
3需要局部加密用 Cluster/Custom（SkipFraction+UniformSpacing）而非加大全局 N§4.3/4.4
4砖墙类：保持 NumBricks ≤ 8192；超出会被自动放大砖尺寸并 WarningFractureToolBrick.cpp:97-148
5噪声：Amplitude=0 先出拓扑；开噪声时增大 PointSpacing（默认 10；PlaneCutter 20）控制三角数；总新增顶点上限 ~100 万GeometryMeshConversion.cpp:2020-2032；MeshCut 不支持噪声
6碰撞采样点只在使用 Particle-Implicit/LevelSet 时开启；默认关bAddSamplesForCollision=false（FractureToolCutter.h:203）；描述「仅对 particle-implicit 有用」
7先 FixTinyGeo（默认 RelativeVolume 0.01）清理碎屑再聚类/生成凸包默认值；bUnionJoinedPieces=false 避免裂缝
8聚类保持 bEnforceConnectivity=true、bAvoidIsolated=true（默认），避免非连通簇与单孩子簇FractureToolAutoCluster.h:102-110
9邻接用 Precise（专为本工具切出的几何设计）；ConvexHull 方法仅在几何不共面时用；别指望调大 Precise 阈值ProximityUtility.h:24,97-99
10凸包：保留默认单凸包/骨骼；大量叶子时 RemoveOverlaps=OnlyClusters/None + OverlapRemovalShrinkPercent；把凸包生成放到 Dataflow 末尾一次性做§7.5
11大集合关闭 p.fracture.ValidateResultsOfEditOperations（默认就是 0）CVar 描述「大集合可能很慢」
12嵌入几何（FST_None）不参与凸包/破碎（SkipType），适合放装饰细节CreateNonoverlappingConvexHulls 的 SkipBone（:477-480, 696-700）

10.2 我从代码读出的潜在瓶颈/风险（〔推断〕，演示时请标「源码阅读所得，未实测」）

风险位置说明
布尔成本 ∝ cell 数 × 源网格复杂度GeometryMeshConversion.cpp:3020-3049每个 cell 对整个源网格做布尔；并行度仅限 cell 级
多级破碎隐藏几何累积:2922, :3133旧级几何保留（Visible=false）
AutoCluster 连通性构建 O(N²·度)FractureEngineClustering.cpp:376TArray::Find 线性搜索
递归 DFS 栈深:320-330大连通分区风险
迭代「进步」变量未更新:933, 971K 可能逐一递减直至满足
每簇一次全集合 GlobalMatricesCollectionTransformFacade.cpp:320-365，AutoCluster :1005O(簇×N)
K-Means 初始中心取决于 TSet 顺序、距离用 float:453-483, 531-548结果依赖存储顺序；超大坐标精度
叶子凸包去重叠串行GeometryCollectionConvexUtility.cpp:694-734见 §7.5
编辑器每次操作重算全集合凸包FractureTool.cpp:386，GeometryCollectionComponent.cpp:5278-5280交互时越来越慢
MergeClusters 回退分支 O(N) 扫描PlanarCut.cpp:2005-2024无邻居的小簇
布尔失败不可见GeometryMeshConversion.cpp:3037-3042空 TODO，无失败检测，FillHoles 关闭
Voronoi 边界/极大包围盒Voronoi.cpp:86-88仅 ensure

10.3 数值鲁棒性备忘（给演示页「坑点」栏）

  • Voronoi：越界丢点、近点去重(0.01cm)、共圆退化(径向 1e-4 抖动)、compute_cell 失败 ensure。
  • 布尔：未焊接 → 依赖 CloseVertexDistance=1e-3 判连通；非流形三角形复制顶点；孤立顶点默认剔除。
  • 噪声：自交修复至多 10 轮，4 步二分；失败则保留当前状态（无报错）。
  • Tiny geo：以 m³ 单位（×0.01 缩放）判定，避免 cm³ 数值过大（FractureEngineUtility.cpp:93-96）。

11. 默认值速查（一页）

模块参数默认
公共RandomSeed / Chance / GroupFracture-1 / 1.0 / true
公共Grout0
公共SplitIslands / CloseVertexDistance / Bridgetrue / 0.001 / 0
噪声Amplitude / Frequency / Persistence / Lacunarity / Octaves / PointSpacing0 / 0.1 / 0.5 / 2 / 4 / 10（PlaneCutter_v2: 20；FNoiseSettings 结构默认 Amp=2, Spacing=1）
碰撞采样Add / Spacingfalse / 50
UniformMin/Max Sites20 / 20
RadialAngular×Radial / Radius / Exponent / MinStep5×5 / 50 / 1 / 1
Cluster簇数 / 每簇点 / 半径分数 / 偏移8~8 / 2~30 / 0.1~0.2 / 0
CustomPattern / SitesToAdd / Grid / SkipUniform / 20 / 5³ / 0
BrickBond / L×H×DStretcher / 194×57×92
SliceX/Y/Z / AngleVar / OffsetVar3/3/1 / 0 / 0
Plane随机平面数1（编辑器）/ 0（Dataflow Add Random Cuts）
MeshCut分布 / 数量 / 缩放 / 朝向Single / 10 / 0.5~1.5 / ±180
FixTinyGeo合并类型 / 邻居选择 / 选择方式 / RelativeVolume / MinSizeGeometry / LargestNeighbor / RelativeVolume / 0.01 / 1
AutoCluster方法 / 点数 / 迭代 / 连通 / 避孤立ByNumber / 10 / 500(Grid:Drift 0) / true / true
ClusterMagnetIterations1
ConvexSimplify / CanExceed / FractionRemove / Overlap / Shrink10 / 0.5 / 0.5(工具)·0.3(节点) / All / 0
凸分解MaxHulls / Error / Splits1(C++)·-1(节点) / 0 / 4
ProximityMethod / DistanceThreshold / ContactPrecise / 1 / 0(不过滤)
簇凸包ConvexCount2（节点）·4（结构）
碰撞（资产）隐式 / 粒子 / LevelSetConvex / 60 / 5~10, 25~50

12. 给演示页的素材提示（可直接做交互/动画）

  1. Voronoi 逐步揭示：站点 → 中垂面裁剪 → cell → PlaneCells 配对（负侧/正侧）→ 同一个面被相邻两 cell 共享。可展示「CellIdx < NeighborIdx 只建一次」。
  2. Boolean 管线动画：源网格 → ×cell_i Intersect → 孤岛拆分 → AppendToCollection（父变 Clustered，旧几何灰显=Visible:false）。
  3. 噪声面：平面多边形 → 细分到 PointSpacing → 沿法线 Perlin 位移（边界点完整 3D 位移）→ 自交修复 4 步二分。
  4. 工具画廊：Uniform / Radial（环×角参数面板）/ Cluster（球壳点）/ Brick 五种 Bond / Slice（X+Y+Z 平面数 vs 块数）/ MeshCut（Grid 摆放）。
  5. 层级与 AutoCluster：K-Means 迭代（初始中心=等步长抽样）→ 连通性拆分 → MergeSmall → 生成 ClusterBone；对比 ClusterMagnet 的逐圈 BFS 吸附。
  6. 邻接与凸包：Precise（顶点共享 / 共面反向三角形）vs ConvexHull（GJK 距离≤1）；凸包重叠的切平面选择（候选 GJK 平面 vs 质心中垂面，交/并长度评分）。
  7. 规模化仪表盘：Brick 8192、Grid 200/轴、噪声 100 万顶点、线框 10 万 / 点 100 万、站点 UI 5000；以及 §10.2 风险表（标明「源码阅读」）。

附：未覆盖/需后续专题确认

  • 运行时（Chaos Solver）如何使用 Proximity / ConnectionGraph / 凸包做簇破碎——属其它专题。
  • FMeshBoolean（GeometryProcessing）内部算法细节、FUVPacker/ExpMap 细节未展开。
  • FractureToolEmbed/FractureEngineEmbed：FFractureEngineEmbed 目前是空类（FX/Public/FractureEngineEmbed.h:6-12），嵌入几何逻辑仍在编辑器工具侧，未研究。
  • 所有性能判断均为静态阅读推断，未做实测。
贡献者: Astroite