Fizikas dzinis

Fizikas dzinis (angļu: Physics engine) ir datoru programmatūra, kas nodrošina aptuvenu simulāciju noteiktu fiziskās sistēmas, piemēram, cieta ķermeņa dinamiku (ieskaitot sadursmes atklāšanu), mīksto ķermeņa dinamiku, un šķidruma dinamiku, izmantošanas darbību jomās datorgrafikā, videospēlēs un filmās. To galvenie pielietošanas veidi ir videospēlēs (parasti kā starpprogrammatūra), šajā gadījumā simulācijas notiek reāllaikā. Termins dažreiz tiek izmantots vispārīgāk, lai aprakstītu jebkuru programmatūras sistēmu fizisku parādību imitēšanai, piemēram, augstas veiktspējas zinātnisko simulāciju.

Fizikas dzinis

Šie ir četri fizikas dziņa piemēri, kas imitē objektu, kas nokrīt uz nogāzes. Piemēri atšķiras ar simulācijas precizitāti:

  1. 1. Nav fizika
  2. 2. Gravitāte, sadursmju atklāšana
  3. 3. Gravitāte un sadursmju atklāšana, nav cieta ķermeņa dinamika
  4. 4. Gravitāte, sadursmju atklāšana and rotācijas aprēķināšana

. . . Fizikas dzinis . . .

Ir divas fizikas dziņu klases: reāllaika un augstas precizitātes. Ļoti precīziem fizikas dziņiem ir nepieciešama lielāka apstrādes jauda, lai aprēķinātu ļoti precīzu fiziku un tos parasti izmanto zinātnieki un datoru animācijas filmās. Reāllaika fizikas dziņi – tie tiek izmantoti videospēlēs un citos interaktīvās skaitļošanas veidos – izmanto vienkāršotus aprēķinus un samazinātu precizitāti, lai savlaicīgi aprēķinātu, lai spēle reaģētu ar spēlei atbilstošu ātrumu.

Viens no pirmajiem vispārējas nozīmes datoriem, ENIAC, tika izmantots kā ļoti vienkāršs fizikas dziņa tips. To izmantoja, lai izstrādātu ballistikas tabulas, lai palīdzētu Amerikas Savienoto Valstu militārajam novērojumiem, kur dažādu artilērijas lodes nolaižas, kad tās izšautas mainīgā leņķī, kā arī ņemot vērā vēja izraisīto novirzi. Rezultāti tika aprēķināti tikai vienu reizi, un tie tika tabulēti drukātās tabulās, kuras izdalīja artilērijas komandieriem.

Lielākajā daļā datorspēļu procesora ātrums un spēle ir svarīgāki par simulācijas precizitāti. Tā rezultātā tiek izstrādāti fizikas dziņu projekti, kas dod rezultātus reāllaikā, bet kas atkārto reālās pasaules fiziku tikai vienkāršiem gadījumiem un parasti ar nelielu tuvinājumu. Biežāk simulācija ir vērsta uz “uztveres pareizas” tuvināšanas, nevis reālas simulācijas sniegšanu. Tomēr daži spēļu dziņi , piemēram, Avotu, izmanto fiziku mīklās vai kaujas situācijās. Tam nepieciešama precīzāka fizika, lai, piemēram, objekta impulss varētu pieklauvēt šķērsli vai pacelt grimstošu priekšmetu.

Fizikāli balstīta personāžu animācija agrāk izmantoja tikai stingru ķermeņa dinamiku, jo tos ir ātrāk un vieglāk aprēķināt, bet mūsdienu spēles un filmas sāk izmantot ķermeņa mīksto ķermeni. Mīkstā ķermeņa fizika tiek izmantota arī daļiņu iedarbībai, šķidrumiem un audumam. Dažreiz tiek nodrošināta noteikta veida ierobežota šķidruma dinamika, lai modelētu ūdeni un citus šķidrumus, kā arī uguns un sprādzienu plūsmu caur gaisu.

Spēlēs esošie objekti mijiedarbojas ar spēlētāju, vidi un viens ar otru. Parasti lielāko daļu spēļu 3D objektu attēlo divas atsevišķas acis vai formas. Viena no šīm acīm ir ļoti sarežģītā un detalizētā forma, kas redzama spēles spēlētājam, piemēram, vāze ar elegantiem izliektiem un cilpveida rokturiem. Ātruma labad objekta attēlošanai ar fizikas motoru tiek izmantota otra, vienkāršota, neredzama acs, lai fizikas motors parauga vāzi traktētu kā vienkāršu cilindru. Tādējādi nebūtu iespējams izšaut lādiņu caur vāzes roktura caurumiem, jo ​​fizikālā motora modelis ir balstīts uz cilindru. Fizikālajā apstrādē izmantoto vienkāršoto sietu bieži sauc par sadursmes ģeometriju. Tas var būt iesiešanas kaste, lode vai izliekts korpuss. Dzinēji, kuru galīgā forma sadursmes noteikšanai izmanto ierobežojošās kastes vai ierobežojošās sfēras, tiek uzskatīti par ārkārtīgi vienkāršiem. Parasti ierobežojošo lodziņu plašas fāzes sadursmju noteikšanai izmanto, lai sašaurinātu iespējamo sadursmju skaitu, pirms sadursmes atklāšanas šaurā fāzē tiek veikta dārga acs sadursmes noteikšanai.

Cits diskrētas sadursmes noteikšanas precizitātes aspekts ietver kadru ātrumu vai mirkļu skaitu sekundē, kad tiek aprēķināta fizika. Katru rāmi uzskata par atdalītu no visiem pārējiem kadriem, un atstarpe starp kadriem netiek aprēķināta. Zems kadru ātrums un mazs ātri pārvietojošs objekts rada situāciju, kad objekts vienmērīgi nepārvietojas telpā, bet, šķiet, tā vietā teleportējas no viena vietas telpā uz nākamo, kad tiek aprēķināts katrs kadrs. Šāviņi, kas pārvietojas ar pietiekami lielu ātrumu, palaida garām mērķus, ja mērķis ir pietiekami mazs, lai ietilptu spraugā starp ātri kustīga šāviņa aprēķinātajiem kadriem. Šīs nepilnības novēršanai tiek izmantotas dažādas metodes, piemēram, Second Life lādiņu attēlojums kā bultiņas ar neredzamām aizmugures astēm, kas garākas par rāmju spraugu, lai sadurstu ar jebkuru objektu, kas varētu ietilpt starp aprēķinātajiem kadriem.

. . . Fizikas dzinis . . .

This article is issued from web site Wikipedia. The original article may be a bit shortened or modified. Some links may have been modified. The text is licensed under “Creative Commons – Attribution – Sharealike” [1] and some of the text can also be licensed under the terms of the “GNU Free Documentation License” [2]. Additional terms may apply for the media files. By using this site, you agree to our Legal pages . Web links: [1] [2]

. . . Fizikas dzinis . . .

Previous post Mārtiņš Prīmanis
Next post My Heart Will Go On