Explication technique du système de Boids dans Unreal Engine Classe ABoid Fonctionnement général Chaque boid est un acteur individuel qui maintient sa propre position et vélocité. Il évalue constamment son environnement pour ajuster sa trajectoire selon les trois règles fondamentales (séparation, alignement, cohésion) et l'évitement d'obstacles. Principales fonctions
Constructeur : Initialise le boid avec un mesh et une vélocité aléatoire BeginPlay : Configure les paramètres initiaux Tick : Met à jour la position et la rotation du boid selon sa vélocité UpdateVelocity : Méthode centrale qui calcule et applique toutes les forces agissant sur le boid Separation : Calcule la force qui éloigne le boid de ses voisins trop proches Alignment : Calcule la force qui aligne la direction du boid avec celle de ses voisins Cohesion : Calcule la force qui attire le boid vers le centre de masse de ses voisins ObstacleAvoidance : Détecte et évite les obstacles via des raycasts LimitVector : Utilitaire pour limiter la magnitude d'un vecteur IsInFieldOfView : Détermine si un autre boid est dans le champ de vision
Variables clés
Vélocité : Direction et vitesse actuelles Paramètres de comportement : MaxSpeed, MaxForce, poids des différentes forces Paramètres de perception : Rayon de voisinage, angle de vision
Classe ABoidManager Fonctionnement général Le gestionnaire crée et supervise tous les boids. Il implémente des optimisations comme la partition spatiale pour réduire la complexité des calculs quand de nombreux boids sont présents. Principales fonctions
Constructeur : Initialise les paramètres du système BeginPlay : Crée tous les boids Tick : Met à jour la grille spatiale et tous les boids SpawnBoids : Crée le nombre spécifié de boids à des positions aléatoires UpdateBoids : Parcourt tous les boids et met à jour leur vélocité GetGridCellForLocation : Convertit une position 3D en coordonnées de cellule de grille UpdateSpatialGrid : Répartit tous les boids dans leurs cellules respectives GetNearbyBoids : Récupère les boids voisins d'un boid donné en utilisant la grille spatiale
Variables clés
Configuration du système : Nombre de boids, volume d'apparition Optimisation : Taille des cellules de la grille, activation de la partition spatiale Références : Liste de tous les boids, grille spatiale
Traitement à chaque frame
Le BoidManager met à jour sa grille spatiale en répartissant tous les boids dans leurs cellules respectives Pour chaque boid:
Le manager obtient les boids voisins en consultant uniquement les cellules pertinentes de la grille Le boid calcule les forces de séparation, alignement et cohésion basées sur ses voisins Le boid détecte les obstacles potentiels via des raycasts Toutes les forces sont combinées, pondérées et appliquées pour mettre à jour la vélocité Le boid met à jour sa position et sa rotation selon sa nouvelle vélocité
Optimisation spatiale La partition spatiale divise l'espace en cellules. Plutôt que de comparer chaque boid avec tous les autres (complexité O(n²)), chaque boid examine uniquement ceux situés dans les cellules adjacentes. Ceci réduit considérablement la complexité de calcul, surtout quand le nombre de boids est élevé. La taille des cellules de la grille est un paramètre crucial : trop petites, elles n'incluront pas assez de voisins pertinents ; trop grandes, elles perdent leur avantage d'optimisation. Idéalement, la taille de cellule devrait être légèrement supérieure au rayon de perception des boids. Cette architecture fournit un système de boids performant et réaliste, où des comportements complexes émergent de règles simples appliquées localement.