物理引擎
① 物理引擎的作用是:
物理引擎使用對象屬性(動量、扭矩或者彈性)來模擬剛體行為,這不僅可內以得到更加真實容的結果,對於開發人員來說也比編寫行為腳本要更加容易掌握。好的物理引擎允許有復雜的機械裝置,像球形關節、輪子、氣缸或者鉸鏈。有些也支持非剛性體的物理屬性,比如流體。物理引擎可以從另外的廠商購買,而一些游戲開發系統具備完整的物理引擎。但是要注意,雖然有的系統在其特性列表中說他們有物理引擎,但其實是一些簡單的加速和碰撞檢測屬性而已。
② 物理引擎的技術分類
PhysX 是一套由NⅥDIA 設計的執行復雜的物理運算的技術。NⅥDIA PhysX基於NⅥDIA CUDA,允許其用戶利用 PhysX 執行物理運算。在游戲中實現物理運算效果絕非易事。物理運算效果是一種對計算性能要求極高的環境,以一整套獨特的物理學演算法為基礎,需要大量同步運算的能力。採用支持PhysX™技術的NⅥDIA®(英偉達™)GeForce®;處理器是實現實時物理學特效的最佳途徑,這些特效包括塵土飛揚、令物體碎片四射的爆炸、生動逼真的人物動作以及衣服布料的自然下垂與撕裂等。PhysX技術被廣泛應用於150多個游戲中,其注冊用戶數量已超過10,000名。這項技術在索尼的Playstation 3、微軟的Xbox 360、任天堂的Wii以及個人計算機上均得到了良好的支持,把游戲推向全新的境界。
此外,NⅥDIA PhysX是一種功能強大的物理加速引擎,可在頂級PC和游戲中實現實時的物理學計算。PhysX設計用途是利用具備數百個內核的強大處理器來進行硬體加速。加上GPU超強的並行處理能力,PhysX將使物理加速處理能力呈指數倍增長並將您的游戲體驗提升至一個全新的水平,在游戲中呈現豐富多彩、身臨其境的物理學游戲環境。其中特色如下:
⒈爆炸引起的煙塵和隨之產生的碎片
⒉復雜、連貫的幾何學計算使人物的動作和互動更加逼真
⒊其視覺效果令人嘆為觀止的全新武器
⒋布紋的編織和撕裂效果非常自然
⒌運動物體周圍煙霧翻騰
⒍採用NⅥDIA支持PhysX的GeForce處理器是實現真實物理加速效果的唯一途徑,其可縮放、復雜、逼真、高度互動的特性將徹底顛覆您的娛樂體驗。
NⅥDIA將PhysX引擎集成到CUDA架構的物理運算中,這樣就可以使GeForce 8/9及GT200系列全部都支持PhysX引擎, 所有已使用PhysX技術的游戲都支持新版驅動程序,如果裝有支持CUDA平台的顯卡,游戲將自動選取顯卡進行物理加速運算,仍會使用性能較慢的CPU進行運算。此外,PhysX並不只使用於游戲市場,同時亦會運用CUDA通用運算領域上,應用更廣。
無論是GPU還是CPU、PPU、Cell(PS3)都可以通過HAL翻譯層來實現軟、固質體動力(Soft or Rigid Body Dynamics)、通用碰撞偵測(Universal Collision Detection)、有限元素分析(Finite Element Analysis)、流體動力(Fluid Dynamics)、毛發模擬(Hair Simulation),以及更高級開發平台APEX中的更先進的布料模擬(Cloth Simulation)、自然模擬(Natural Motion)等在內新穎技術。
通過CUDA通用介面,PhysX引擎將NⅥDIA GPU中的Thread Scheler(線程管理器)模擬成Control Engine(控制引擎CE),而Streaming Processors來模擬Vector Processing Engine(矢量處理引擎,VPE),其中CE控制引擎負責任務的指派,相當於PhysX中的主管機構,而真正的物理運算任務則是由VPE矢量引擎來完成,最後通過Data Movement Engine(數據移動引擎DME)輸出。 Havok原是一家業界領先的軟體服務提供商,其物理引擎被超過200款游戲使用,許多電影也應用了這家公司的軟體技術。2007年9月,Intel突然宣布收購Havok,業界普遍猜測此舉是為了抑制NⅥDIA、AMD在游戲物理引擎領域的擴張。
日前,Intel使出了擴展Havok物理引擎市場的殺手鐧——免費!Havok在網站上開始提供其物理和動畫引擎產品的全免費下載。內容包括Havok SDK庫、樣例、技術文檔以及支持Maya、3ds Max和Avid XSI等3D建模軟體的格式轉換工具。所有的一切只要簡單注冊一下姓名郵箱就可以免費下載。
③ 物理引擎的作用是什麼呢
物理引擎的確是在游戲中用的比較多,還有一些展示性的項目中可以用,工業cae中的物理引擎雖然他們本質差不多但是不叫做物理引擎。游戲中物理引擎由於系統延遲,內存,cpu和顯卡等的限制,一般會對原本很嚴謹完善的數學模型做簡化,這樣就可以很快的得到一個看起來不錯能夠欺騙眼睛的結果。工程中因為對計算結果要求的精度更高,所以可以容忍更長的計算時間,比如可以用小型伺服器,超算集群跑幾天甚至幾個星期來得到一個更精確的結果。其實他們底層的數學模型都是差不多的,只是實際應用時取捨近似的不同。
④ 物理引擎是什麼意思
那個是計算機術語
電子游戲裡面會有很多的畫面,比如你說的使命召喚,會有很多人拿著槍互相射擊的畫面。這些畫面如果需要顯示出來,需要進行物理運算和貼圖運算。物理運算的內容包括子彈的彈道,人物的動作,塵土的飛揚,車輛的運轉……而貼圖則主要負責每個物體的顏色,細節,形狀
我們的機器,其中顯卡的部分負責貼圖運算,而CPU負責物理運算。那麼CPU進行物理運算的時候需要遵循一定的法則。簡而言之,這些法則就是游戲設計人員事先設定好的運算規則,可以稱之為物理引擎。
⑤ 物理引擎的常見
1. Havok:
老牌的君王,支持功能如下:
· Collision Detection - including Continuous Physics?
· MOPP? Technology - for compact representation of large collision meshes
· Dynamics and Constraint Solving
· Vehicle Dynamics
· Data Serialization and Art Tool Support
· Visual Debugger for in-game diagnostic feedback
有不少游戲和軟體都選擇了他做物理引擎,比如HALO3、失落星球、HL2、 細胞分裂、指環王Online等等。etc如今Havok被Intel收購了,以後可能對Intel的CPU會有特別的優化。
Havok對PS2、XBOX、GameCube、PC多種游戲平台都有支持。也是世界頂級游戲公司Valve(Half Life的公司),Pandemci,Remedy等的合作夥伴。這個物理引擎曾經支持過各種類型的游戲,包括racing game,first-persion shooter,MMOGs,adventure games,puzzle games等等。Hovak還曾經負責電影Matrix的部分效果處理。
成功案例:
Crash Nitro Kart、Half-Life 2、Max Payne 2、Medal of Honor、F.E.A.R.、Lord of the Rings: Middle Earth Online。
2. NovodeX --- AGEIA PhysX
新興的王者,支持功能如下:
· Massively Parallel Physics Architecture
· High-speed GDDR3 Memory Interface
· AGEIA Universal Continuous Collision Detection
· AGEIA Physical Smart Particle Technology
· AGEIA Complex Object Physics System
· AGEIA Scalable Terrain Fidelity
· AGEIA Dynamic Gaming Framework
因為特有的硬體卡(物理加速卡-PPU)支持,所以能處理大量的物理運算,其他幾款暫時沒得比。Unreal3,GameBryo, Reality Engine等多款商業引擎和游戲都使用了他。
NovodeX是由開發PPU的公司AGEIA進行維護,因此對於將來PPU硬體的支持,無疑NovodeX是最有優勢的。NovodeX是一個模擬剛體動力學的物理引擎,支持速度,加速度,動量,沖量,碰撞等等的物理概念。NovodeX的開發庫支持跨平台,多線程,高速碰撞檢測等特性,專門對汽車物理的模擬做了優化。案例:
根據官方文檔,已經有超過60個游戲工作室、公司和研究機構採用了NovodeX的技術。
3. Bullet
開源屆的霸主,支持功能如下:
· Multi Platform support
· Supports various shape types:
· Discrete Collision Detection for Rigid Body Simulation
· Single Queries:
· Sweep and Prune Broadphase
· Documentation and Support
· Auto generation of MSVC project files,comes with Jam build system
· Bullet Collision Detection works with Bullet Dynamics,but there is also a sample integration with Open Dynamics Engine.
· Framework with 2 different Constraint Solvers
· Hinge,Point to Point Constraint,Twist Cone Constraint (ragdolls)
· Automatic de-activation (sleeping)
· Generic 6 Degree of Freedom Constraint,Motors,Limits
· LCP Warm starting of contact points
· Collada 1.4 Physics Import using FCollada and COLLADA-DOM
· Convex Decomposition Code
這款物理引擎的歷史也比較久了,但似乎國內知道的ODE的人更多一些,這款物理引擎被Nvidia的開發人員所關注(Nvidia前些時候說過,要用GPU來實現物理加速,可能會最先在這款物理引擎上實現。)
(Tip: 這款引擎是開源的,有興趣的朋友,可以看看。)
4. ODE
開源的名角,支持功能如下:
· Rigid bodies with arbitrary mass distribution.
· Joint types: ball-and-socket,hinge,slider (prismatic),hinge-2,fixed,angular motor,linear motor,universal.
· Collision primitives: sphere,box,cylinder,capsule,plane,ray,and triangular mesh,convex.
· Collision spaces: Quad tree,hash space,and simple.
· Simulation method: The equations of motion are derived from a Lagrange multiplier velocity based model e to Trinkle/Stewart and Anitescu/Potra.
· A first order integrator is being used. It's fast,but not accurate enough for quantitative engineering yet. Higher order integrators will come later.
· Choice of time stepping methods: either the standard ``big matrix'' method or the newer iterative QuickStep method can be used.
· Contact and friction model: This is based on the Dantzig LCP solver described by Baraff,although ODE implements a faster approximation to the Coloumb friction model.
· Has a native C interface (even though ODE is mostly written in C++).
· Has a C++ interface built on top of the C one.
· Many unit tests,and more being written all the time.
· Platform specific optimizations.
· Other stuff I forgot to mention...
嘿嘿,這個就不用做過多的介紹了,國內使用和學習這個的人比較多了。只是如今看到他的網頁上有這么一句話:「Russell Smith is the primary author of ODE.」不知道是誰又傷害了這位仁兄。
(Tip: Google一下,中文文章一大把。)
5. TOKAMAK
如今想通了,決定開源了。支持功能如下:
· Joints
· Friction
· Stacking
· Collision Detection
· Rigid Particle
· Breakage
這個物理引擎出現也比較早了,作者是日本人,其實日本的游戲也很發達的,能把技術共享出來,難得啊。(日文的技術網站還是很多的。)
6. Newton
更多的專注於生活中的實例模擬。
7. Simple Physics Engine
國產精品,支持功能如下:
· 使用獨創的快速而穩定的Tri-Mesh碰撞檢測演算法,使載入模型數據異常簡單。SPE的碰撞檢測系統從一開始就是針對三角形網格(Tri-Mesh)而設計,所以用戶可以方便地使用mesh文件創建任意形狀的剛體,SPE內部將自動處理所有工作。同時,SPE支持球和膠囊兩種基本幾何形狀,方便用戶創建粒子特效和ragdoll系統。此外,SPE支持一定條件下的連續碰撞檢測,可以正確地處理大多數情況下的高速運動物體。
· 碰撞信息分析。SPE對碰撞檢測系統產生的數據進行智能化分析,為碰撞反應計算提供更可靠更正確的原始數據,極大地提高了系統的穩定性。
· 穩定的碰撞與接觸解決系統。從1.5版開始,SPE採用全新的解決演算法,更正確地計算摩擦與反彈,而且更穩定。
· SPE提供一種穩定的基本Joint功能,支持最大距離、彈性系數以及破壞力等參數的配置,用戶可以使用它方便地創建各種其他類型的Joint。
· 實時剛體破碎。(Beta)。SPE提供「形狀操作」的功能,任何模型均可被一組平面或另一個模型切成小塊,SPE生成的模型中包括用於區分原始表面與切面的屬性信息,方便用戶更合理地渲染出新的形狀。如今,可破壞剛體的API已經開放。
· 高並行計算。SPE已經完成了多線程化以充分利用多核心CPU的性能. 90%以上的計算任務都可均勻地分配到任意數量的線程中去. 與單線程相比,雙線程至少能提供60%的性能提升,而四線程可以帶來150%以上的性能提升。使用SPEWorld::SetNumThreads()即可在任何時候開啟多線程計算。
· 簡單易用而人性化的介面,極大地降低了SPE與其他軟體系統結合的難度,使用戶在瞬間即可建立一個具有真實物理屬性的世界。
⑥ 物理引擎和虛擬引擎有什麼區別
物理引擎通過為剛性物體賦予真實的物理屬性的方式來計算它們的運動、旋轉和版碰撞反映。為每個游戲使用權物理引擎並不是完全必要的——簡單的「牛頓」物理(比如加速和減速)也可以在一定程度上通過編程或編寫腳本來實現。然而,當游戲需要比較復雜的物體碰撞、滾動、滑動或者彈跳的時候(比如賽車類游戲或者保齡球游戲),通過編程的方法就比較困難了。物理引擎使用對象屬性(動量、扭矩或者彈性)來模擬剛體行為,這不僅可以得到更加真實的結果,對於開發人員來說也比編寫行為腳本要更加容易掌握。
好的物理引擎允許有復雜的機械裝置,像球形關節、輪子、氣缸或者鉸鏈。有些也支持非剛性體的物理屬性,比如流體。
物理引擎可以從另外的廠商購買,而一些游戲開發系統具備完整的物理引擎。但是要注意,雖然有的系統在其特性列表中說他們有物理引擎,但其實是一些簡單的加速和碰撞檢測屬性而已。
虛幻3引擎的所有編寫觀念都是為了更加容易的內容製作和編程的開發,為了讓所有的美術開發人員能夠牽扯到最少程序開發內容的情況下使用抽象程序助手來自由創作虛擬環境,以及提供程序編寫者高效率的模塊和可擴展的開發構架用來創建,測試,和完成各種類型的游戲製作。
⑦ 游戲引擎與物理引擎是不是同一個東西(懂的進)
你好!
游戲引擎是
畫面
特效
包括物理引擎
物理引擎是
具有物理模擬效果的演算
比如物體碰撞後的形狀方向變化等等
我的回答你還滿意嗎~~
⑧ 一個游戲的物理引擎到底是什麼有什麼用
物理引擎通過為剛性物體賦予真實的物理屬性的方式來計算運動、旋轉和碰撞反映。為每個游戲內使用物理引擎並容不是完全必要的—簡單的「牛頓」物理(比如加速和減速)也可以在一定程度上通過編程或編寫腳本來實現。然而,當游戲需要比較復雜的物體碰撞、滾動、滑動或者彈跳的時候(比如賽車類游戲或者保齡球游戲),通過編程的方法就比較困難了。
⑨ 物理引擎最真實的游戲是哪些最好有賽車內的
live for speed 非常真實的賽車游戲,我考駕照前都用這游戲來練習的。各種參數都可以調,齒比、剎車比、前後懸掛、胎壓、下壓力等等都可以調,別用玩極品飛車的方法來玩,因為一上草地就很容易失控!
⑩ 三大物理引擎是哪幾個
分不清圖形引擎和物理引擎的同志,主要是PhysX Havok主要都是這兩個