Jeu Fundamentals moteur Partie 1 - la dynamique des particules, des corps rigides, les collisions et les volumes englobants


Un moteur de jeu est un structure qui comprend une collection de différents outils, des utilitaires et des interfaces qui cachent les détails de bas niveau des diverses activités qui composent le jeu. Un moteur de jeu est le logiciel de base d'un jeu et est utilisé pour décrire un ensemble de code utilisé pour développer le jeu. Tout ce que vous voyez à l'écran et d'interagir avec le monde du jeu est alimenté par le moteur du jeu, il est à l'abstrait les détails concernant le jeu commune
tâches (telles que le rendu, la physique, entrée), de sorte que les développeurs peuvent
concentrer sur les détails qui les rendent uniques jeux.

Moteurs de jeux se composent généralement de:
- Graphics
- systèmes d'entrée
- Physique
- Intelligence artificielle
- Réseaux
- Audio
- Autres services publics

Dynamics

particule dans un moteur de jeu

Cinématique
L'étude du mouvement

Motion (mouvement linéaire)
Décrit en termes de déplacement, temps, vitesse et accélération

Décalage
Le passage d'une position à une autre

La vitesse moyenne
Modifier en place au cours de la période de temps nécessaire pour que le changement

Accélération moyenne
accélération moyenne, variation de vitesse dans le temps donné pour le changement

Première loi de Newton (loi d'inertie)
Un objet physique restera au repos, ou de continuer à se déplacer à une vitesse constante, à moins agi comme une force nette

La deuxième loi de Newton (accélération loi)
Tout changement en mouvement implique l'accélération

La troisième loi de Newton
- Si l'objet 1 exerce une force, F1, à la question 2, alors opposer deux doivent exercer une force, F2, sur les articles 1
- Les forces sont égales en amplitude et en sens inverse

Données essentielles lors de la modélisation d'une particule
• Position
• Vitesse
• Accélération
• masse (masse ou inverse)
• Durée de vie
• Transparence
• force de Net

Collision élastique
Une collision parfaitement élastique défini comme celui dans lequel il n'y a pas de perte d'énergie cinétique

Collision inélastique
partie de l'énergie cinétique est changé à une autre forme d'énergie

Lorsque deux particules entrent en collision
- forces égales mais opposées agissant sur les particules
- Ces forces vont changer leur élan, pour une courte période de temps

Impulse linéaire dynamique théorème
- Changement de mouvement de chaque objet dans une collision est égale à la agissant impulsion sur cet objet

Impulsion
Une mesure de la force et la durée de la force de collision




corps rigides

Corps rigide
Un système de particules qui restent à des distances fixes entre eux sans rotation et de translation entre eux.

Les données requises pour les corps rigides
• Taille et l'orientation
• linéaire et mouvement angulaire
• déplacement, vitesse et accélération

Les collisions et les volumes voisins

réponse de collision aux organes rigides
- corps rigides peuvent avoir plusieurs points de contact
- Les impulsions sont exercés à chaque point d'impact

Les problèmes de détection de collision
• Trop de collisions possibles
• contrôles cher

Collision détection grossière
- Volume & hiérarchies de délimitation
- structures de données spatiales

Volumes englobants
- Une zone d'espace pour contenir l'objet
- Forme simple utilisé pour tester le stockage de données rapide et minimale

Délimitant les sphères
- Facile à représenter
- Pour les objets qui se étendent dans des directions différentes

Comment effectuer une détection de délimitation sphère collision
- Nécessité de définir le centre et le rayon
- Vérifiez si les balles se chevauchent

Bondissant cylindres
Pour les objets qui sont orientées de la même manière vers une surface

Comment effectuer collision cylindre détection de délimitation
- Vérifier rayon
- Si le rayon de chevauchement, puis vérifier le haut et le bas du cylindre

Panes
- qui fonctionne le mieux avec des objets statiques
- Il faut plus de calcul que des sphères ou cylindres

Comment faire pour exécuter vitres détection de collision
Deux boîtes englobantes sont dans une collision si le sommet de l'un est dans l'autre.

Bondissant hiérarchie de volume (BVH)
• Pas de contrôle sur chaque objet paire
• Chaque objet est les feuilles d'une structure de données d'arbres reliant les principaux nœuds
• Chaque parent a son propre volume englobant assez grande pour contenir tous les descendants

Comment détecter la hiérarchie de collision
• Si les valeurs limites de deux nœuds de l'arbre ne touche aucune de leurs descendants peut

Construire la hiérarchie de bas en haut
• Commencez par volumes englobants des objets individuels
• Les parents ajouté jusqu'à ce qu'un seul noeud reste dans la liste

Construire le top-down hiérarchie
• commencer par volumes englobants des objets individuels
• les objets de chaque groupe divisés en deux groupes
• Continuez jusqu'à ce que seul objet est laissé dans chaque groupe

Avantages Hiérarchie
- Convient pour une utilisation pendant le jeu
- Peut enregistrer hiérarchie sans avoir à reconstruire complètement

Suppression d'objets dans la hiérarchie
- nœuds consiste à remplacer ou retirer principale
- Les volumes de délimitation Recalculer plus élevé dans la hiérarchie

Hiérarchie des objets avec des formes maladroites
- utiliser plus de volumes englobants disposés dans une hiérarchie

Structures de données spatiales
• Groupes objets reposant sur des positions et des tailles relatives
• Si les objets se déplacent, il en va de la hiérarchie
• Coincé dans le monde
• Structure ne change pas sur les articles

Arbre BSP
• Chaque parent a seulement jusqu'à deux enfants
• Chaque nœud utilise un plan pour diviser l'espace

Avantages d'arbres BSP
- fonctionne bien pour les scènes statiques
- Utile pour les scènes en intérieur dans les jeux

Propriétés de partitionnement une scène en utilisant des aéronefs
- Objets sur un côté de l'avion ne peuvent jamais entrer en collision avec des objets sur le côté opposé
- Objets sur le même côté que d'un point de vue sont des objets plus étroites sur le côté opposé

Game Engine Fundamentals série

Ce hub est la première partie de la série des principes fondamentaux Moteur de jeu. Le contenu des moyeux de cette série sont les notes que je ai réellement fait pendant mon programme d'études à l'Université pour le baccalauréat en informatique dans le programme multimédia et de développement de jeux.

Jeu Fundamentals moteur de série:
1. Dynamique particules, des corps rigides, les collisions et les volumes de cadrage
2. Gravité, des balles, des terres, Primavera Systems, mouvements et Chemin Trouver

Un OpenGL Game Engine

Pour en savoir plus sur les moteurs de jeu ...

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