Roblox Custom Character Controller: Physik-Kräfte, Raycast-Bodenhaftung & Prozedurale Bewegung

Der Standard-Humanoid in Roblox reicht für einfache Welten aus, stößt jedoch bei schnellen Plattformern und Action-Titeln an seine Grenzen.

Mit einem maßgeschneiderten, physikgetriebenen Controller behalten Entwickler die volle Kontrolle. Schwebende Kapseln via VectorForce und Raycast-Bodenberechnungen garantieren flüssige Bewegungsabläufe auf jedem Terrain.

1. Schwächen des nativen Humanoid-Systems

Warum kompetitive Spiele eigene Physik-Controller erfordern:

• Starre Zustandsmaschine: Verzögerte Zustandswechsel behindern blitzschnelle Richtungswechsel.
• Netzwerk-Physik-Bugs: Kollisionen auf beweglichen Plattformen führen oft zu unkontrolliertem Schleudern.
• Ruckartige Stufen: Sprunghafte Höhenanpassungen stören den visuellen Fluss der Kamera.
• Deterministische Kontrolle: Mathematisch exakte Geschwindigkeitsberechnung im Heartbeat-Takt.

2. Die schwebende Kapsel mit VectorForce-Federung

Berührungslose Fortbewegung für geschmeidiges Überqueren von Hindernissen:

• Virtuelle Federung: Ein nach unten gerichteter Raycast federt das Gewicht des Charakters dynamisch ab.
• Reibungslose Hülle: Eine glatte Kapsel mit Reibungswert Null verhindert das Hängenbleiben an Kanten.
• AlignOrientation-Aufrichtung: Hält den Charakter stabil aufrecht bei freier Drehung.
• LinearVelocity: Direkte Geschwindigkeitssteuerung ohne träge Beschleunigungsphasen.

--!strict
local RunService = game:GetService("RunService")
local UserInputService = game:GetService("UserInputService")
local Workspace = game:GetService("Workspace")
local Players = game:GetService("Players")

local CustomController = {}
local player = Players.LocalPlayer
local char = player.Character or player.CharacterAdded:Wait()
local hrp = char:WaitForChild("HumanoidRootPart") :: BasePart

local TARGET_HEIGHT = 4.2
local SPRING_STIFFNESS = 1800
local SPRING_DAMPING = 160
local WALK_SPEED = 24
local RAY_PARAMS = RaycastParams.new()
RAY_PARAMS.FilterType = RaycastFilterType.Exclude

local linearVelocity = Instance.new("LinearVelocity")
linearVelocity.MaxForce = 40000
linearVelocity.VelocityConstraintMode = Enum.VelocityConstraintMode.Vector
linearVelocity.RelativeTo = Enum.ActuatorRelativeTo.World
local attachment = Instance.new("Attachment")
attachment.Parent = hrp
linearVelocity.Attachment0 = attachment
linearVelocity.Parent = hrp

function CustomController.Update(dt: number)
    local moveDir = Vector3.zero
    local cam = Workspace.CurrentCamera
    if UserInputService:IsKeyDown(Enum.KeyCode.W) then moveDir += cam.CFrame.LookVector end
    if UserInputService:IsKeyDown(Enum.KeyCode.S) then moveDir -= cam.CFrame.LookVector end
    if UserInputService:IsKeyDown(Enum.KeyCode.D) then moveDir += cam.CFrame.RightVector end
    if UserInputService:IsKeyDown(Enum.KeyCode.A) then moveDir -= cam.CFrame.RightVector end
    moveDir = Vector3.new(moveDir.X, 0, moveDir.Z)
    if moveDir.Magnitude > 0.01 then moveDir = moveDir.Unit end

    RAY_PARAMS.FilterDescendantsInstances = { char }
    local ray = Workspace:Raycast(hrp.Position, Vector3.new(0, -TARGET_HEIGHT * 1.5, 0), RAY_PARAMS)
    local vForce = 0
    local targetVel = moveDir * WALK_SPEED

    if ray and ray.Instance and ray.Instance.CanCollide then
        local dist = (hrp.Position - ray.Position).Magnitude
        targetVel = moveDir - (ray.Normal * moveDir:Dot(ray.Normal))
        targetVel = targetVel.Unit * WALK_SPEED
        local err = TARGET_HEIGHT - dist
        vForce = (err * SPRING_STIFFNESS) - (hrp.AssemblyLinearVelocity.Y * SPRING_DAMPING)
    end
    linearVelocity.VectorVelocity = Vector3.new(targetVel.X, targetVel.Y + (vForce * dt), targetVel.Z)
end

RunService.Heartbeat:Connect(CustomController.Update)
return CustomController

3. Raycast-Bodenprüfung und Hang-Projektion

Mathematische Anpassung von Bewegungsvektoren an schräges Terrain:

• Normalenvektor-Erkennung: Ermittlung der Bodensteigung aus Raycast-Treffern.
• Projektion: Anpassung der horizontalen Eingabe an die Neigung der Fläche.
• Hang-Grenzwinkel: Automatisches Rutschen bei Neigungen über 45 Grad.
• Kantenüberhang: Erkennung von Abgründen vor dem Betreten des Vakuums.

4. Trägheit, Schwung und dynamisches Rutschen

Umsetzung anspruchsvoller Parkour- und Bewegungselemente:

• Gleit-Mechanik: Temporäres Aufheben von Bremskräften beim Ducken aus vollem Lauf.
• Abwärtsbeschleunigung: Physikalischer Geschwindigkeitsbonus beim Rutschen auf Gefällen.
• Schwungerhaltung: Weiche Übergänge nach Sprüngen und Rutschphasen.
• Air-Control: Präzise Luftsteuerung ohne unendliche Geschwindigkeitszunahme.

5. Prozedurale Bewegung und Animationssynchronisation

Perfekte Abstimmung von 3D-Skelett und physikalischer Geschwindigkeit:

• Fußrutsch-Beseitigung: Skalierung der Animationsabspielrate an die gemessene Fortbewegungsgeschwindigkeit.
• Mischbäume: Dynamische 8-Wege-Vektorüberblendung.
• IK-Fußanpassung: Exakte Ausrichtung der Fußsohlen an unebenem Terrain via IKControl.
• Client-Rechenhoheit: Lokale Physikberechnungen schonen Serverressourcen.

Frequently Asked Questions