本技能聚焦虚幻引擎（UE）中的 Chaos 物理引擎，面向 C++ 开发，讲解碰撞、物理模拟与世界查询三大类常见需求。Chaos 是 UE 的物理引擎，多数玩法需要它提供三样东西：碰撞（什么阻挡/重叠什么）、查询（用射线/扫描询问世界）以及偶尔的模拟（刚体、布娃娃、约束）。碰撞设置错误是“我的重叠/命中从不触发”这类 bug 最常见的来源。
适用场景包括：设置什么与什么碰撞（通道、预设、逐通道响应）；制作触发体积或检测 Actor 之间的重叠；对世界进行线/形状扫描（瞄准、地面检测、交互检测）；模拟物理对象——启用刚体物理、施加力/冲量；构建布娃娃或用 UPhysicsConstraintComponent 约束物体；调试“重叠从不触发”“扫描未命中”或“物理未模拟”等问题。
碰撞模型——每个组件有三个控制项。每个 UPrimitiveComponent 都有三个碰撞控制项：对象类型（ECollisionChannel），即该组件是什么，内置有 ECC_WorldStatic、ECC_WorldDynamic、ECC_Pawn、ECC_PhysicsBody、ECC_Visibility、ECC_Camera，自定义通道在运行时映射到 ECC_GameTraceChannel1–ECC_GameTraceChannel50（5.8 中从 18 扩展到 50）；逐通道响应（ECollisionResponse），即对每个通道如何反应，包括 ECR_Ignore、ECR_Overlap、ECR_Block；碰撞启用模式（ECollisionEnabled::Type），即该形状参与什么，包括 NoCollision（无物理、无查询）、QueryOnly（重叠/扫描，无刚体模拟，最适合触发体积）、PhysicsOnly（仅刚体模拟，扫描不会命中它）、QueryAndPhysics（两者兼具，多数模拟对象的默认值）。Block 需要双方都为对方对象类型设置 ECR_Block。对于重叠事件，双方都需要 ECR_Overlap 响应且 bGenerateOverlapEvents = true。
碰撞预设将对象类型与响应打包为命名配置，可用 SetCollisionProfileName(TEXT("Trigger")) 应用项目预设或 Project Settings → Collision 中定义的预设。应用预设会覆盖逐通道覆盖，因此细粒度的 SetCollisionResponseToChannel 调用应在预设之后进行。
命中与重叠事件需在 BeginPlay 中绑定（而非构造函数，那里没有世界）。处理函数必须是 UFUNCTION()，因为动态委托需要 UObject 反射。对于模拟物体上的命中事件，还需在物体上启用 Simulation Generates Hit Events（FBodyInstance::bNotifyRigidBodyCollision）。
扫描与查询部分介绍了线扫描（LineTraceSingleByChannel）、球体扫描（SweepSingleByChannel）和重叠查询（OverlapMultiByChannel），以及 FHitResult 的常用字段：Time（沿扫描的 0–1）、Distance、Location（接触时的形状中心）、ImpactPoint（表面接触点）、ImpactNormal、GetActor()、GetComponent()、BoneName、PhysMaterial。多结果变体（LineTraceMultiByChannel、SweepMultiByChannel）返回直到并包括第一个阻挡的所有重叠，适用于子弹穿过植被等场景。
刚体模拟部分说明如何启用物理模拟（需要网格体资源上有简单碰撞）、设置质量、施加力与冲量。AddForce 在每个物理子步累积；AddImpulse 在当前步应用一次。阻尼位于 FBodyInstance 上（可通过 GetBodyInstance() 访问）：LinearDamping 和 AngularDamping。模拟物体必须具有简单碰撞（球体/盒体/胶囊/凸包），复杂的逐三角形碰撞无法驱动刚体模拟。
布娃娃通过 UPhysicsAsset（在 Physics Asset Editor 中制作）运行，它为 USkeletalMeshComponent 定义逐骨骼物体和约束。物理约束 UPhysicsConstraintComponent 封装 FConstraintInstance，连接两个模拟物体，可设置线性/角度限制、绑定约束断裂事件，并在运行时用 BreakConstraint() 断开关节。FConstraintInstance 还支持驱动（马达）：SetLinearPositionDrive、SetAngularDriveMode。
物理材质 UPhysicalMaterial 存储表面属性，被 UStaticMesh 和 UPrimitiveComponent 引用，关键字段有 Friction、StaticFriction、Restitution、Density、SurfaceType（EPhysicalSurface）。可从命中读取 SurfaceType 来驱动效果（脚步声、粒子发射器）。
碰撞复杂度分为简单（图元/凸包，可模拟，查询开销低，刚体模拟必需）和复杂（逐三角形，不可模拟，用于精确静态查询如地形、精细网格）。可在网格体资源的碰撞设置中设置，也可在组件上覆盖。使用 FCollisionQueryParams::bTraceComplex = true 查询复杂碰撞。
常见陷阱包括：重叠从不触发（双方都需要对彼此对象类型的 ECR_Overlap 响应且双方 bGenerateOverlapEvents = true；一方为 ECR_Block 而另一方为 ECR_Overlap 仍会产生重叠，但只有一方触发）；命中事件从不触发（需启用 Simulation Generates Hit Events，且物理模拟必须启用）；扫描什么都未命中（检查目标的 ECollisionEnabled，NoCollision 或 PhysicsOnly 会让它们对扫描不可见）；在复杂碰撞网格上模拟（物理模拟需要简单碰撞）；忘记 AddIgnoredActor(this)（扫描命中自身 Actor 的碰撞形状）；处理函数不是 UFUNCTION()（AddDynamic 静默失败）；先应用预设再逐通道覆盖（SetCollisionProfileName 会重置所有响应，应在调用后设置逐通道响应）；力与冲量单位（AddForce 为牛顿，每个子步应用；AddImpulse 为 kg·cm/s，应用一次）；SetSimulatePhysics(true) 静默无效（网格没有简单碰撞，或 SetCollisionEnabled 为 NoCollision/QueryOnly）。
版本说明：Chaos 在 UE5 中取代 PhysX 成为默认物理引擎。Chaos 求解器运行确定性固定子步，由 UPhysicsSettings::AsyncFixed 控制（Project Settings → Physics → Simulation → Use Async Scene）。FBodyInstance 在 UE5 中保持稳定；求解器内部与 PhysX 不同，但 UPrimitiveComponent API 未变。