D-20261027-01｜接觸點求解順序對稱化¶

背景與驅動力¶

無輸入直行的公版車會偏航，偏航方向取決於車頭的世界朝向（issue 001075）。在現行 TM 核心（f2afeeba）上，以合成平地、每 15° 一個航向量 20 秒：

漂移是等速線性，不是發散。
航向依存的一次諧波幅：heavy 約 2.2°、control 約 4.1°、speed 約 1.6°；speed 另有偶發跳變。
車速有 −Z 分量時偏正、有 +Z 分量時偏負，沿 ±X 時接近 0。
4 m 寬的走廊裡，這樣的偏航看得出來；偏向取決於場地朝向，屬於公平性問題。

原先懷疑摩擦切向基底綁世界軸，歸因實驗否定了這一點：

切向基底繞法線轉 37° 或 90°，型態與幅度都不變。中心摩擦本來就是耦合 2×2 求解加圓錐投影，對平面內旋轉不變。
關掉 gyroscopic 也不變。
只轉 manifold 排序基底 37° 或 90°，偏航峰值航向跟著移動，幅度不變。

讀回結果把原因定位如下：

正式 wasm 建置沒有開上游的 block-solver feature。Simplified（twist）路徑的 normal 約束是逐點 Gauss–Seidel，順序就是 manifold 排序後的順序。
輪地接觸幾乎都是 2 點，沿輪寬分開 9–11 mm。地面是 collider1，所以排序基底 local_n1 等於世界座標。
逐點求解時，先解的點固定拿走約 62% 的負載。沿世界 X 排序時，左右輪先解的點互為鏡像相反，於是形成淨偏航力矩。方向隨世界航向改變；沿 ±X 時排序鍵接近並列，偏差趨近 0。
對調求解順序後，衝量分配與偏航同時變號。改用精確 2×2 求解或兩順序平均後，分配回到約 50／50。

根因：接觸點的求解順序由綁世界軸的排序決定，加上逐點 Gauss–Seidel 的順序偏差，使同一 manifold 內的負載分配依世界朝向而變。

3–4 點接觸的頻率：

對象	3–4 點占比
公版輪地	0–9%
UGC 原生案例：底盤平貼、拖曳或雪橇型武器滑行	約 16–34%
UGC 原生案例：方塊、薄刀片、彈體	大多為 4 點

UGC 拖曳武器（4 點滑行）在只處理 2 點時，航向依存仍有 0.55°。

考慮過的選項¶

維持現狀：偏航依場地朝向而定。否決。
摩擦切向基底對齊滑移方向或輪軸：實測與偏航無關。否決。
圓錐投影：現況已經是耦合 2×2 加 simd_cap_magnitude。不需要改。
改從能量來源下手（陀螺或鉸接耦合）：關掉 gyroscopic 沒有變化。否決。
整個開啟上游 block-solver feature：風險面過大（結構欄位、coulomb 與 generic 路徑都改變，上游記錄 3D 有抖動）。不採用，只在 twist 路徑套用同一個 MLCP。
排序鍵改為與世界無關、左右對稱的定義：輪胎的 COM 在兩點中間上方，排序鍵會並列；而且只能讓偏向不依世界方向，順序偏差本身仍在。否決。
BLK：只處理 2 點（精確 2×2 MLCP）：
公版改善：heavy 一次諧波 2.20→0.02°、control 4.09→0.37°、speed 1.63→1.20°。
UGC 拖曳武器 0.65→0.55°，幾乎沒改善。
完賽 124/270。
被 BLKS 取代。
BLKP：2 點精確，3–4 點兩兩成對精確 block（(0,1)、(2,3)）：
拖曳武器 0.65→0.02°。
但成對之間仍有順序，殘留與航向無關的固定偏向 −0.11°；六角輪平均偏航變差（17.9→27.9°）。
不採用。
BLKF：BLK 只套用在一側為固定剛體的接觸：所有量測都與 BLK 相同，沒有額外好處。不採用。
BLKS：2 點用精確 2×2 MLCP；3 點以上用正序與反序逐點結果的平均：採納。
拖曳武器 0.65→0.02°、雪橇 0.64→0.003°、低底盤 →0。
公版：heavy 0.16°、control 0.21°、speed 1.10°；speed 最大偏航 13.4→5.4°。
完賽 133/270，所有變體中最高。

決定¶

在 Simplified（twist）接觸約束的 normal 求解中，逐個 SIMD lane（一個 manifold）依作用點分類：
2 點 lane：用上游 block-solver 的精確 2×2 MLCP，帶 per-point cfm，依序檢查四個候選。
- 一點未作用（單點 lane），或 det ≤ 0.01·k'11·k'22：退回原逐點。
3 點以上的 manifold：從同一個起始速度分別做正序與反序的逐點求解，各點衝量取兩者的平均，再一次套用差量。
分類只看該 lane 自己的作用點，與同一 SIMD chunk 的其他 manifold 無關。
套用範圍：
biased 與 relax（wo_bias）兩種 pass 都經過 ContactWithTwistFriction::solve。稽核確認新規則已涵蓋兩者。
warmstart（各點加總）、update、refresh_rhs_wo_bias（各點獨立）與順序無關，不需要改。
apply_restitution（反彈）原為逐點依序，一併套用同一規則（2 點精確 2×2、3 點以上正反兩序取平均），保持所有 normal 求解路徑與順序無關。反彈的作用點另需通過原有的反彈資格閘。
共識設定：比照 D-20261026-02，用 world 的不可變整合參數承載，例如 contact_normal_order_policy（0＝逐點、1＝本決策），由 physics-version 釘住的 protocol 常數 PHYSICS_CONTACT_NORMAL_ORDER_POLICY = 1 指定。
snapshot、immutable world config 與 restore 都要驗證，有差異就原子拒絕。
不得用 thread-local 或任何不進快照的狀態。研究原型用的是全域 atomic，正式化時必須改掉。
門檻 0.01 與「3 點以上取正反序平均」都是 kernel 內固定規則，由 physics-version 釘住，不開放治理調整。
vendor：建立新的 repair 代，父代為 f2afeeba（TM＋001049）代，並重建 wasm。設定為 0 時，步進軌跡必須與父代逐位元相同（研究原型已驗證）。

後果與影響¶

數字取自 friction 研究；正式核心為 TM，候選為 BLKS（研究 wasm d9a58833）。

玩家可見（公版平地 24 航向 × 20 s）：

指標	heavy	control	speed
航向依存一次諧波幅	2.20→0.16°	4.09→0.21°	1.63→1.10°
\|偏航\| 平均	1.69→0.41°	3.37→0.78°	2.61→1.56°
最大偏航	—	—	13.4→5.4°

起步四向偏差不變，由 001085 處理。

UGC（原生，10 s 直行 × 8 航向，航向依存一次諧波幅）：

造型	TM → BLKS
圓輪	0.41→0.01°
拖曳武器	0.65→0.02°
雪橇	0.64→0.003°
低底盤	已接近 0

六角輪本身就混沌（偏航 17–28°），各變體都無法改善；BLKS 的平均值略差，屬混沌波動。
非圓輪截斷、沉入，以及武器與底盤落地：沒有系統性變化。
完賽率（三車三場 30 起跑）：
TM 120/270（掉頭 16、翻覆 27）；BLK 124/270（掉頭 14、翻覆 26）；BLKS 133/270（掉頭 20、翻覆 22）。
heavy jungle 9→15、speed snowy 18→23。
仍需另外進行數值重校。
成本：
八車 jungle，串行、量測前 CPU 5–9%，P50／P95 ms：TM 32.3–34.9／87.0–94.7（四趟）；BLK 38.2–38.5／111.4–116.0（六趟）；BLKS 33.4–33.8／98.5–100.2（兩趟）。
拒絕幀 TM 241、BLK 328、BLKS 267，每趟都相同（決定性）。
歸因：拒絕幾乎全是旋轉位移品質（rot），TM 229 幀、BLK 310 幀。被拒絕的幀約 60% 有車貼著陡面，主要是 Cliff_Left／Cliff_Right（node 19／20）與 Rail_Bend1（node 91）。
位於 001084 的 17.0 m 卡點附近的車幀數：TM 192、BLK 595。
結論：成本上升來自「卡在 001084 熱點、貼著崖面的車變多」，是軌跡改變造成的，不是求解器本身變貴。 jungle 卡點本身另行調查（issue 001084），不在本決策範圍。
snowy、urban 的 BLK 成本與 TM 持平或較低。BLKS 求解 3 點以上時，normal 部分約為原本的 2 倍，但對 jungle 整體成本影響已包含在上面的量測中。
決定性：
研究原型開關關閉時與正式核心逐位元相同（航向 9/9、完賽 eq 2/2）。
BLK 與 BLKS：串行對並行全同（航向 9＋3、完賽 2）；UGC 原生 410 案兩趟全同。
軌跡全部改變：determinism golden 升 revision，conformance physics/track-entity-snapshot 的 snapshotSha256 會改。
Node 與 Chromium 核對後，再依 CI 矩陣跑其他瀏覽器與 OS。
浮點：只用加減乘除、simd_inv 與乘 0.5，不引入 sqrt、atan2 或超越函數，跨平台風險與現行 normal 求解相同。
品質閘：001081 C 弧牆絕對判準窗長（6 格）：

變體	窗長	通過
TM	0／0／0／0／1／0	0/6
BLK	0／0／25／1／0／25	2/6
BLKS	0／8／5／44／0／0	1/6

略有改善，但沒有解決，仍交給 001051。

既有缺陷 001082（彈打 2 mm 動態側護板，7 個起點微擾 × 30／60／120 m/s）：

註（2026-10-27）：下表為舊判準（範圍過寬、只看越過板前平面）的數字，事後確認屬量測誤判；以幀末真實穿入與嚴格穿過量測時，F／TM／BLK／BLKS 真穿過皆 0。001082 真缺陷改為 TM 帶入的旋轉薄件穿透動態薄目標，由 D-20261027-02（DA）處理，與本決策同一 repair 代實作。

變體	穿過次數（30／60／120 m/s）
F	7／7／7
TM	2／5／5
BLK、BLKP、BLKS、BLKF	7／7／7

TM 在 60、120 m/s 的「未穿過」格，最大穿入仍有 0.27–0.41 m，其實已飛越護板。
30 m/s 的 5/7 擋下非常脆弱：只要在落定段或彈射段其中一段改用 BLK，就變成 7/7 與 6/7 穿過。
判定：本決策沒有引入新的穿透機制，但讓 TM 偶然擋下的情況消失。001082 必須另行修正，不得以本決策的結果作為放寬理由。
資產：PhysicsManifest 沒有相關欄位，公版零件與場地的 bytes、manifest digest 都不變。
範圍：
vendor：contact_with_twist_friction.rs 的 solve() normal 迴圈（正式源約 1312 行）、整合參數、序列化與 restore 驗證、binding。
wasm 重建，換 RAPIER_VERSION_CURRENT digest。
golden 與 conformance 重基線。
canon：physics-engine.md、protocol.md、testing.md、版本規範.md；編輯器操作.md 與 建模參數/零件與共用介面.md 的輪類段提醒作者：非圓輪（方、六角、星形等）的接地點隨滾動變化，偏航屬造型本身的混沌，本決策不保證改善。
實作與 001082（動態薄目標穿透）同一 repair 代進行，wasm 只換一次。
pinning 的 vendored 版本值同步需另行取得同意（比照 001057）。