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3D物理引擎概述

最近一段時間要看一下物理引擎,在網上有一個比較贊的介紹

http://blog.csdn.net/Rox_Tu/archive/2007/10/15/1824878.aspx

1. Havok:

老牌的君王,支持功能如下:

http://www.havok.com

· 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

有不少游戲和軟件都選擇了他做物理引擎,比如HOLO3,失落星球,HL2, 細胞分裂,指環王Online ..etc現在Havok被Intel收購了,以后可能對Intel的CPU會有特別的優化。

(Tip: HL2的泄漏源代碼中包含了SDK,就是版本比較老了吧。)

2. NovodeX --- AGEIA PhysX

新興的王者,支持功能如下:

http://www.ageia.com/

· 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

因為特有的硬件卡(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。

(Tip: NovodeX2.2及以前的版本,可以在沒有硬件卡的情況下使用所有功能,晚上能下載到)

3. Bullet

開源屆的霸主,支持功能如下:

http://www.bulletphysics.com

· 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:

http://www.ode.org/

· 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 due 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。只是最近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

最近想通了,決定開源了。支持功能如下:

http://www.tokamakphysics.com/

· 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

更多的專注于生活中的實例模擬。

http://www.newtondynamics.com

這款物理引擎名聲可能不是很響,但是功能上絕對不差。比較出名的作品有:TV3D, Quest3D

(Tip:這款引擎支持Delphi;在后面這個非官方的Wiki上,有一套不錯的教程: http://walaber.com/newton_wiki/index.php?title=Main_Page )

6. Simple Physics Engine

國產精品,支持功能如下:

http://spehome.cn/

· 使用獨創的快速而穩定的Tri-Mesh碰撞檢測算法,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采用全新的解決算法,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于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。目前,可破壞剛體的API已經開放。

· 高并行計算。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接口,極大地降低了SPE與其他軟件系統結合的難度,使用戶在瞬間即可建立一個具有真實物理屬性的世界。

· 更多的功能正在不斷開發中……

 

上述幾個還是選擇ODE來看吧,畢竟也算比較簡單的!

posted on 2011-01-17 23:05 Sosi 閱讀(1034) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Daily Life

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