Vaizdo žaidimų fizika yra tai, ką mes dažnai priimame. Jei praleisite savo avatarą, tikitės, kad jis nusileis ir nešaudys į kosmosą. Vis dėlto, jei „Skyrim“ žaidėte pakankamai ilgai, žinote, kad vis tiek gali atsitikti. Tačiau mes tikimės, kad žaidimo objektai elgsis protingai greta nesklandumų, keistenybių ar sąmoningos žaidimų fizikos, kurios neimituoja realaus pasaulio, todėl nesvarstome fakto, kad šiuos dėsnius reikia įtraukti į žaidimą.

Fizikos programavimas į žaidimą gali būti paprastas, kaip viena ar dvi kasdienės programos su keliomis kodo eilutėmis, arba taip pat sudėtinga, kaip reikalaujantis visiškai atskiro fizikos variklio. Havokas or „PhysX“ su milijonais kodo eilučių. Nepriklausomai nuo to, ar žaidimo varikliui reikalinga tarpinė programinė įranga, kad būtų galima atlikti skaičiavimus, žaidimo fizika skirstoma į dvi plačias kategorijas - kietas kūnas ir minkštas kūnas.

Kieto kūno fizika paprastai apibrėžiama kaip jėgos, veikiančios kietą kūną. Reikalinga daugumai 2D ir 3D žaidimų. Minkšto kūno fizika deformuojamai masei kaip vėliava daro fizines jėgas. Minkštą kūną imituoti yra daug sudėtingiau. Todėl jis yra daug rečiau naudojamas ir, atsižvelgiant į žaidimą, jo gali ir visai neprireikti.

Šiame straipsnyje mes panagrinėsime šiek tiek giliau šias dvi fizikos rūšis ir ištirsime, kaip ir kodėl jie naudojami vaizdo žaidimuose. Kol kas išvengsime gilaus techninio nardymo, tačiau ateityje galime išsiaiškinti tolesnius sudėtingumus.




Žaidimų fizikos svarba

Kūrėjai fiziką žaidimuose įgyvendina dėl įvairių priežasčių, tačiau svarbiausias veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti, yra intuicija ir linksmumas. Jei žaidimo objektas nesielgia nuspėjamai, žaidėjui bus sunku suprasti, kaip reikia žaisti.




Pavyzdžiui, jei pradėjote FIFA 20 rungtynes ​​ir kamuolys atsitrenkė į velėną atsitiktine kryptimi, būtų labai sunku ar net neįmanoma išsiaiškinti, kaip pasiekti tikslą lauke ir taikinyje. Todėl žaidimų kūrėjai bando imituoti, kaip kamuolys atšoks, remdamasis trajektorija, greičiu ir kitais realaus pasaulio veiksniais, kad žaidėjas žinotų, kaip intuityviai manipuliuoti kamuoliu ar kitu objektu. Ironiška, kad FIFA 20 skausmas Kai kurie blogi vartotojai tai tikrina būtent todėl, kad jo kūno struktūra neveikia taip, kaip tikėjosi gerbėjai.

Tačiau tai nereiškia, kad žaidimai turi griežtai laikytis natūralių fizikos dėsnių. Tiesą sakant, dauguma kūrėjų pramogų labui lenkia taisykles. Juk žaisti žaidimus turėtų būti malonu. Jei fizinės jėgos yra per daug realistiškos, tai gali sugadinti įdomų faktorių. Pavyzdžiui, įsivaizduokite, kaip būtų žaisti „Grand Theft Auto V“ su negailestinga fizika - ten jo mod beje.




Net nedidelis susidūrimas su kitu objektu dideliu greičiu, nuolaužos sugadins žaidėjo pabėgimą. Tai nėra labai smagu.




Taigi, norint padaryti žaidimą įdomų žaisti ir būti fiziškai realiu, yra gera riba. Kūrėjai yra atsakingi už tinkamą pusiausvyrą, kuri paprastai priklauso nuo demografijos, į kurią jie nukreipia. Lenktynininkai yra geras pavyzdys.

Dauguma žaidėjų mėgaujasi tokiais arkadinio stiliaus lenktynininkais kaip „Need For Speed“, kurie jų griežtai nebaudžia, kad per greitai nubrauktų kaliausę ar užeitų kampą. Mažesnė demografinė funkcija teikia pirmenybę sim lenktynių žaidimams, kurie yra arčiau gyvenimo, pavyzdžiui, „Gran Turismo“. Net kurdami simus, kad patenkintumėte mažesnę rinką, žaidimų kūrėjai turi rasti būdą, kaip pritraukti kitus žaidėjus, kitaip žaidimas bus labai prastas. Iš pradžių „Gran Turismo“ fotogerçekçilik tam tikru mastu suvilioti kitus žaidėjus. Vis dėlto „Polyphony Digital“ galiausiai pridėjo arkadinį režimą, kad patrauktų platesnę rinką.




Dabar, kai žinome, kodėl žaidimų dizaineriai naudoja fiziką, atidžiau pažvelkime į du tipus, kaip jie naudojami ir ką kūrėjai daro, kad reikalingi skaičiavimai neviršytų jų apdorojimo galimybių.

Kieto kūno fizika

Galvodami apie vaizdo žaidimų fiziką, dažnai galvojame apie kieto kūno fiziką (RBP), nes tai yra bene svarbiausias dalykas, kurį dauguma žaidimų turėtų kažkaip įgyvendinti. Kieto kūno fizika susijusi su fizinių dėsnių modeliavimu ir animavimu kietosiose masėse. Pavyzdžiui, kamuolys aukščiau esančiame FIFA 20 laukelyje yra kietas kūnas, kurį išjudina žaidimo fizika.

Nesvarbu, ar tai 2D žaidimas, pvz., „Pong“, ar 3D žaidimas, kaip „Skyrim“, dauguma vaizdo žaidimų yra susiję su tiesine kietojo kūno fizika.




2D vaizdo žaidimų fizika

Eikime tol, kol du standūs kūnai (rutulys ir irklas) Pongas vėl ir vėl susiduria vienas su kitu. Gee, kai taip sakai, tai visai neskamba. Vaizdo žaidimų senelis realiai nemodeliavo realaus pasaulio fizikos. Pirma, programuotojai nepaisė skaičiavimų, susijusių su gravitacija, trintimi ir inercija. Tai buvo tik kamuolys, važiavęs pirmyn ir atgal pastoviu greičiu.

Antra, kamuolio atšokimo kampas nuo irklių nebuvo teisingai apskaičiuotas. Kamuolio atšokimas visiškai nepaisė atspindėjimo dėsnio. Šis dėsnis teigia, kad rutulys, atsitrenkęs į paviršių tam tikru kampu, grįš vienodu kampu, nepaisydamas kitų veiksnių, tokių kaip sukimasis.

Ponge atspindžio kampą nulėmė smūgis, esantis arti irklo centro. Nepaisant pradinės trajektorijos, kamuolio atspindys buvo pagrįstas tuo, kiek raketė pataikė į jį nuo centro. Taigi žaidėjai gali visiškai pakeisti kamuolio impulsą, nepriklausomai nuo įeinančio vektoriaus.

Kampinė trajektorija labiau tiktų su vėlesniais pakartojimais ir kitais irklavimo žaidimais, tokiais kaip „Breakout“. Tačiau net tada skaičiai dažnai buvo praleisti. Viskas grįžta į linksmybių faktorių. Imituoti taip artimą tikrovei nuokrypį buvo mažiau smagu ir sunkiau vaidinti.

Artilerija pirmoji į mechaniką įtraukė tokius veiksnius kaip gravitacija ir pasipriešinimas. Tiems, kurie dar per maži, prisimindami artilerijos žaidimus, žaidėjai pakaitomis iššaudydavo patrankų kulkas, strėles ar kitas kulkas, kurios bandė sunaikinti priešininko bazę. Šiuose žaidimuose buvo naudojama pusiau tikroviška balistika, kurioje atsižvelgta į paleidimo kampą, sunkumą, atsparumą vėjui ir pradinį greitį. Vėlgi, dizaineriai nepadarė žaidimų pernelyg tikroviškų. Jų tikslinė auditorija buvo vidutinis Joe, o ne balistikos ekspertai.

Kietus artilerijos žaidimų objektus, ypač kulkas, įvairios jėgos išjudino, o animacijos buvo atitinkamai pritaikytos. Strėlės ar raketos yra geras pavyzdys, kaip šiuose žaidimuose animuoti tvirtą daiktą. Nors skrydžio metu kulkos plokštuma keičiasi, pati rodyklė lieka tiesi. Jis nesisuko, kai užbaigė savo lanką, to ir tikėjomės. Šis pavyzdys gali atrodyti per daug supaprastintas dėl savo intuicijos, tačiau svarbu suprasti jį atskiriant nuo sklandžios kūno dinamikos. Bet kokie du standžios kūno sistemos objekto taškai visada liks tuo pačiu atstumu vienas nuo kito.

Tokie žaidimai kaip „Donkey Kong“ ir vėlesni „Mario Bros.“ žaidimai nustato sceną, kaip fizika paveiks 3D žaidimus.

Mūsų geras santechnikas Mario laikėsi labai bendrų fizinių dėsnių, tokių kaip sunkumas, impulsas ir inercija, net ir seniausiuose žaidimuose. Šuoliai buvo pagrindinis žaidimų mechanikas ir tapo pagrindiniu elementu, kuris nuo to laiko niekada neišnyks. Spręsdami šuolius ir gravitaciją, intuityviai žinome, kas kyla, kas turi nusileisti.

Kyla klausimas, kaip aukštai jis kyla ir kaip greitai krinta? Tai, ką kūrėjai turėtų gerai apgalvoti kurdami žaidimus; Kiek reali turi būti žaidimo tikrovė?

Jei Mario turėtų laikytis realaus pasaulio įstatymų, jis tikriausiai niekada nebūtų perėjęs pirmojo lygio. Todėl kūrėjai turėjo rasti tokią pusiausvyrą, kad žaidimas būtų žaidžiamas, išlaikant intuityvius lūkesčius, kaip žaidėjai turėtų elgtis Mario pasaulyje. Vėlesni žaidimai dar labiau išplės ribas, įvesdami dvigubą šuolį. „Super Mario 64“ buvo pirmasis žaidimas serijoje įgyvendinant dvigubą šuolį, nors jis buvo naudojamas ankstesniuose žaidimuose. Drakonų medžiotojas 1984 m. “.

Dvigubas šuolis leido žaidėjams peršokti didesnius vertikalius ar horizontalius atstumus, kad pašalintų spragas ar pasiektų atbrailas. Žaidimų mechanikas tapo populiarus visose platformose beveik iki kraštutinio naudojimo. Tai vis dar yra daugelio šiuolaikinių platformos žaidimų pagrindinė dalis, bet taip pat matoma 3D žaidimuose, tokiuose kaip „Devil May Cry“ ir „Unreal Tournament“, kurie mus atveda į 3D pasaulį.

3D vaizdo žaidimų fizika

3D žaidimuose naudojama fizika nedaug skiriasi nuo to, ką kūrėjai naudoja savo 2D pusbroliuose. Kaip minėta anksčiau, kai kuriuose 3D žaidimuose yra net dvigubas šuolis. Pagrindinis skirtumas yra skaičiavimų sudėtingumas pridedant trečią matmenį (z ašį) ir objektus, sudarytus iš kelių standžių kūnų.

Daugumoje 2D žaidimų kūrėjai turi susidurti tik su kelių kietų objektų susidūrimo nustatymu vienu metu. Pavyzdžiui, Mario nusileidžia ant Koopa. Bet kuri „Mario“ dalis gali paliesti bet kurią „Koopa“ dalį. Kaip šis kontaktas vyksta, lemia, ar Koopa yra kreivas, ar Mario miręs. Bet kuriuo atveju tai tik susidūrimas.

Daugumoje 3D galvučių yra keli kieti objektai, sąveikaujantys vienas su kitu. Paimkime pavyzdį „Uncharted“ serijos. Kai Drake'as masto uolos kraštą, programa ieško susidūrimų bent rankomis ir kojomis, visais kietais standžiais kūnais. Jei jis šokteli ir tik viena ranka pagauna atbrailą, animacija skirsis nuo abiejų surišimo.

3D žaidimai (ir kai kurie 2D), kuriuose teigiama, kad kiekviena galūnė yra atskiras standus kūnas, turi modelius su keliais standžiais kūnais, laikomais sujungimo vietose. Kitaip tariant, žmogaus modelio rankoje gali būti dilbis, pritvirtintas prie plaštakos viršutinės rankos ir rankos. Ši struktūra ir jos elgesys vadinami „ragdollo fizika“.

„Ragdoll“ fizika naudojama daugumoje, jei ne visuose, grotuvų ar NPC modeliuose. Įvairių standžių kūnų, sudarančių galūnes, jungtys yra skeleto animacijos sistema. Kiekvienas standus kūnas turi veikti pagal tam tikras taisykles, kad judėdamas atrodytų realistiškai.

Programuotojai šiems judesiams apskaičiuoti naudoja įvairias technikas. Dažniausiai Featherstone'o algoritmasTai yra santūrus standus kūno požiūris, kuris neleidžia galūnėms skristi kaip lėktuvo rekvizitams, nors kartais vis tiek turi komišką efektą.

Kiti ragdollo apdorojimo būdai apima Verlet integracija („Hitman“: kodas 47), kinematika (Hale: kova su besivystančiu ir pusinės eliminacijos periodu), sumaišytas skudurėlis („Uncharted“: „Drakes Fortune“ ir kiti) ir procedūrinė animacija „Garbės medalio“ seka.

Visi šie metodai bando išspręsti kūno greitį ir raukšlėjimąsi ant žemės, nes taip eina sąnariai, ir taip toliau - skudurinę lėlę. Tvirtų kūnų, sudarančių modelį, judėjimas yra priverstas elgtis nuspėjamai, net jei žaidimo fizika nėra visiškai pagrįsta tikrove.

Kaip ir 2D žaidimai, taip ir žaidimų kūrėjai turi rasti pusiausvyrą tarp tikroviškumo ir linksmybių. Todėl skaičiuojant fizines jėgas žaidime, skaičiavimai dažnai nėra visiškai tikslūs; būtent „žaidimų kodai“.

Paimkime pavyzdį „Snaiperių elito“ seriją. Realiame pasaulyje kariniai snaiperiai turi suskaičiuoti kiekvieną šūvį, todėl nustatydami taikinį jie atsižvelgia į nemažai veiksnių. Vėjo greitis, vėjo kryptis, diapazonas, taikinio judėjimas, miražas, šviesos šaltinis, temperatūra, barometrinis slėgis ir koriolio efektas tik keletas kintamųjų, kurie turi atsižvelgti į realių sprogimų kadrų vietas ir taikinius.

Jei „Rebellion“ pasirinktų atlikti autentišką snaiperio modeliavimą, žaidimas daugumai žaidėjų nebūtų per sunkus, skaičiavimų skaičius, taigi, programavimo ir apdorojimo galia gerokai padidėtų. Šių kintamųjų sulaužymas šiandieniniams procesoriams neapmokestinamas, tačiau paprastas žaidėjas nenori apskaičiuoti šių veiksnių net žaisdamas ar net jų suprasti. Todėl daug paprasčiau (ir pelningiau) leisti žaidėjui išsidėstyti taikinius kryžkelėje ir pataikyti, geriausia - su slo-bullet kumšteliu.

Tai nereiškia, kad žaidimai nesistengia apsunkinti snukio. „Call of Duty“: „Modern Warfare“ turi kampanijos lygį, kuris apima tolimo taikinio pašalinimą. Žaidėjas turėtų kovoti su Coriolis efektu ir vėjo greičiu / kryptimi (aukščiau). Užduotis buvo varginančiai sunki, todėl galiausiai ją atsisiunčiau ir grojau ką nors kita. Tai nereiškia, kad kai kurie žaidėjai nemėgsta šio iššūkio. Kai kurie tai pavadino geriausia šio žaidimo misija. Neturiu tam kantrybės.

Lenktynininkai yra dar vienas tipas, kai atliekama daugybė skaičiavimų apie kietąsias medžiagas ir joms taikomas jėgas. Padanga atitinka kelią, važiuoklė pritvirtinta prie ratų, automobiliai kartu daužosi, o į susidūrimus reikia aktyviai ir pasyviai apskaičiuoti daugelį kitų kietų daiktų.

Fizinės jėgos, stumiančios automobilius per posūkius, dažnai dreifuoja, ypač pasažų lenktynininkuose, todėl dreifavimas yra labai lengvas, palyginti su realiu gyvenimu, tačiau pakankamai iššūkis, kad žaidėjams būtų sunku suprasti, kai jie atlieka sunkų manevrą.

Sim lenktynininkams, tokiems kaip „Gran Turismo“ ar „Assetto Corsa“, automobilius veikiančios jėgos yra realistiškesnės ir atsižvelgia į keletą veiksnių, kurių nepastebi arkadų lenktynininkai. Pavyzdžiui, „Assetto Corsa Competizione“ (versija 1.0.7), įvesta Penkių taškų padangos modelis į žaidimą.

Šį penkių taškų fizikos modelį sudaro du kontaktiniai taškai priekiniame guminio pėdsako krašte, du gale ir vienas viduryje. Dauguma kitų lenktynininkų turi vieną kontaktinį tašką kiekvienoje padangoje. Kiekviena iš zonų veikia kaip tarpusavyje sujungtas standus kūnas. Jie gali judėti ir išsitempti trimis matmenimis, nepriklausomai reaguodami į jėgas ir paviršiaus kontaktą. Šis rafinuotas modelis leidžia daug realistiškiau reaguoti, kai automobiliai, pavyzdžiui, atsitrenkia į šaligatvį ar nulipa jį.

Tačiau papildomas kontaktas žymiai žymi fizikos variklio atliktus skaičiavimus. Laimei, ACC inžinieriai rado būdą tai padaryti nedidindami skaičiavimo našumo, kad neigiamai paveiktų žaidimo našumą.

Kaip tikriausiai suprasite, 3D žaidimų fizikos modeliai gali būti daug sudėtingesni nei jų 2D analogai. Norint išlaikyti fiziką tiesiame stubure, reikia stebėti daug daugiau kintamųjų ir susidūrimų. Tačiau dauguma skaičiavimų vis dar yra tiesiniai ir todėl paprastesni nei minkšto kūno fizikos modeliai.

Minkšto kūno fizika

Minkštojo kūno fizika (SBP) susijusi su deformuojamais objektais ir yra daug sudėtingesnė nei RBP, todėl ją išsaugojome paskutiniai. Be to, dėl daugybės skaičiavimų, kuriuos jis turi realiai imituoti, jis yra mažiau naudojamas ir paprastesnis vaizdo žaidimuose nei jo vientisas korpusas. Todėl visi vaizdo žaidimų minkštųjų kėbulų modeliai dėl apdorojimo apribojimų yra kažkaip pasiekiami valdomame lygyje.

Kai kurie minkštos kūno fizikos pavyzdžiai gali būti audinys, plaukai ir dalelių, tokių kaip dūmai ar rūkas, sankaupos. Skirtingai nuo standaus kūno, kuriame bet kurie du taškai lieka vienodu atstumu vienas nuo kito, minkšti kūnai gali transformuotis ir judėti taip, kad du kūno taškai galėtų judėti arčiau ar toliau.

Minkštos kūno kietos medžiagos

Minkšto kūno judesio kiekio apribojimų gali būti daug arba jų nėra. Pavyzdžiui, pažvelkime į vėliavą. Visi vėliavos taškai apsiriboja buvimu ant tos vėliavos - jie tiesiog negali skristi į kosmosą. Tačiau vėliavai judant atstumas tarp dviejų taškų gali pasikeisti. Diapazonas, kuriuo jie gali nutolti vienas nuo kito ar vienas kito link, priklauso nuo atstumo tarp jų, kai vėliava yra tiesi.

Kitaip tariant, nors gretimi taškai apsiriboja likusiais gretimais, tolimi taškai gali judėti taip arti, kad būtų gretimi, bet ne toliau kaip plokšti būsenos diapazonai. Nors ir ribotas, visų vėliavos taškų konfigūracijos skaičius vis dar stebina.

Skaičiavimai, reikalingi banguojančios vėliavos imitavimui naudojant SBP modelį, gerokai viršija vieno procesoriaus procesorių ir GPU galimybes. Dėl šios priežasties kūrėjai dažnai pasikliauna sparčiaisiais klavišais, kad imituotų atsitiktinį vėjyje pučiančios vėliavos judėjimą. Rankinė ciklo animacija yra paprastas metodas, tačiau po kurio laiko ji gali pasirodyti konservuota, todėl ją geriausia naudoti ten, kur vėliava nėra dėmesio centre.

Nors drabužiai yra beveik identiški minkštųjų kūno bruožų vėliavai, fiziką taikyti yra sunkiau, nes tai yra žaidėjo židinio taškas ir apskritai dinamiškesnis žaidėjo įvesties atžvilgiu. Betmano pelerinos iš „Arkham“ žaidimų yra puikus pavyzdys.

Dizaineriai negali naudoti ciklinių animacijų Batmano apsiaustui, nes jo transformacija priklauso nuo to, kaip juda aktorius. Jis negali klajoti tik atsitiktinai kaip vėliava, nes atrodo ne taip. Jei žaidėjas juda į kairę, apsiaustas turi judėti į dešinę, kad realiai imituotų jį veikiančią inerciją ir oro pasipriešinimą.

Norėdami susidoroti su šiais sudėtingais kintamaisiais, žaidimų kūrėjai naudoja fizikos variklius, kad atliktų darbą už juos. „Betmene“: „Arkham Knight“ naudojo kūrėją „Rocksteady APEX Cloth PhysX“. Šis įrankis leidžia dizaineriams sukurti vystyklų kūnų kaukę ir nustatyti parametrus, kaip jie turėtų judėti. Priklausomai nuo struktūros, galima imituoti bet ką - nuo šilko iki maišelio.

Parametrų nustatymai taip pat leidžia programuotojams apriboti natūralias audinio jėgas, kad jie būtų geresni. Pavyzdžiui, „Vėjo metodą“ galima nustatyti į „Tikra“ arba „Palikta“. „Legacy“ nepaiso „drag and remove“ funkcijos, todėl sumažėja skaičiavimai, kuriuos reikia atlikti.

Be to, ne visos audinio dėmės yra veiksniai. Vietoj to, pertvaros sugrupuojamos ir skaičiuojamų kampų skaičius sumažinamas nuo milijonų iki dešimčių tūkstančių. Net tada ne visos šios grupuotės sąveikauja kaip tikroje minkšto kūno sistemoje. Jie iš esmės sąveikauja tik su artimais taškais, todėl matematinių skaičiavimų skaičius yra labai valdomas.

Minkštųjų kūno dalelių sistemos

Skirtingai nuo audinio ar plaukų, tokias daleles kaip dūmai ar debesys yra daug sudėtingiau imituoti. Bet kokie du dalelės objekto taškai gali judėti netiesiškai. Jų neriboja minkšto kūno ribos, vadinasi, vienas ar keli taškai gali peržengti tai, kas gali būti laikoma objekto ribomis, ir netgi suformuoti kitus minkštus kūnus.

Kadangi naudojamos rankinės animacijos, nereikia ieškoti taip toli, kad rastumėte žaidimų, kuriuose sprogimai, ugnis, dūmai ar dulkės neatrodo realistiški. Net kai kuriuose šiuolaikiniuose pavadinimuose mažai dėmesio skiriama dalelių fizikai, nes tai labai sunku ir apmokestina procesorių.

Tačiau fizikos varikliai metams bėgant labai patobulino dalelių sistemas. Tiesiog patikrinkite „Skyrim“ pavadinimo ekraną (žemiau), kad pamatytumėte, kokios yra tikroviškos dūmų iliuzijos.

Apskritai, kiekviena minkšto kūno sistemos dalelė turi statinį gyvenimą. Šis laikotarpis eina nuo to laiko, kai jis atsirado, iki to laiko, kai dalelė išnyksta, kol dar neatgimė iš savo šaltinio. Per šį laiką taškas judės pagal nustatytus parametrus.

Pavyzdžiui, dūmai iš laužo. Kiekvieną dalelę animuoja orbita, kuri paprastai yra toli ir toli nuo šaltinio (ugnies). Dalelės juda ne tiesiai, o verpetai ir atsitiktinai keičia savo vietą 3D erdvėje. Jie tai daro tol, kol pašalinami iš modeliavimo, atsižvelgiant į jų gyvenimo trukmę.

Gyvenimas apytiksliai lemia, kaip realiai atrodo dalelių sistema. Ilgas gyvenimas paprastai sukuria labai tikroviškus laužo dūmus, tačiau tai apmokestina perdirbėjus. Trumpas gyvenimas yra skaičiavimo požiūriu atlaidesnis, tačiau dalelės tolsta nuo ugnies, kol ji neišnyksta.

Grįžtant prie „Skyrim title“ ekrano pavyzdžio, dūmų efektas čia atrodo labai realistiškas, nes ekrane nėra nieko, išskyrus meniu pasirinkimą, kuriam reikalingi minimalūs procesoriaus ciklai. Taigi visa procesoriaus ir GPU galia gali būti skirta labai ilgalaikių dūmų dalelių imitavimui. Žiūrėdami galite pamatyti, kaip dalelės išgaruoja prieš atgimstant.

Perėję prie tikro žaidimo suprasite, kad dūmai aplink gaisrus nėra tikroviška išvaizda. Tai vis dar gana įtikinamai, bet stebint kurį laiką paaiškės, kad dalelių sistemai atkartoti pasikliauja nuorodos. Kūrėjai gali tai padaryti įvairiais būdais, įskaitant trumpesnį laiką, kai dalelė lieka simuliacijoje, tačiau jie gali naudoti ir kitus triukus. Statinių dūmų sluoksnių maišymas yra įprastas metodas.

Trumpai tariant, minkšta kūno fizika yra ribota visuose žaidimuose. Pirma, nebūtina iki galo imituoti SBP, nes tai paprastai yra skirta estetikai. Antra, norint atkurti minkštą kūno sistemą reikia daug arklio galių, todėl praktiška ją pritaikyti žaidimų sistemoms. Visus SBP modeliavimus geriausia palikti fizikos laboratorijose.

Ką mes sužinojome

Vaizdo žaidimų fizika yra sudėtinga sritis, kurioje kūrėjai turi rasti pusiausvyrą tarp realizmo ir kompromisų, kuriuos diktuoja skaičiavimo apribojimai. Suradę sparčiuosius klavišus ir pasikliaudami fizikos varikliais, programuotojai gali greitai ir efektyviai imituoti realaus pasaulio fiziką, kad jie galėtų sutelkti dėmesį į kritiškesnius žaidimo aspektus, pvz., Mechaniką.

Galutinis rezultatas - padaryti jį įdomų. Realizmas prieštarauja įtraukiančiai žaidimų patirčiai. Tai nereiškia, kad žaidimo fizika yra neprivaloma. Atvirkščiai, dizaineriai turi jį kažkaip naudoti, kitaip žaidimas bus chaotiškas be intuityvių taisyklių. Jie taip pat gali sulenkti prigimtinius dėsnius, įskaitant galimybę dvigubai šokinėti, kad žaidimas būtų įdomesnis ir naudingesnis.

Jei jus domina labiau techniniai vaizdo žaidimų fizikos aspektai ir tai, kaip žaidimų kūrėjai naudoja fizikos variklius, galite pradėti nuo kelių šaltinių. Peržiūrėkite skyrių „Fizika“. „Unity“ vadovas arba Medienos treningai. Mes galime išsamiau aptarti temą būsimame straipsnyje.

Beje, gali būti smagu pagalvoti apie tai, ką aptarėme žaisdami kitą jūsų vaizdo žaidimą. Kaip mes paaiškiname, kaip 3D atvaizdavimas Ar galite pastebėti sparčiuosius klavišus, kuriuos kūrėjai naudoja vaizdo žaidimuose, ar rasti novatoriškų būdų, kaip jie naudoja fiziką žaidimui patobulinti? Pabandykite ir praneškite mums.