当前位置: 首页 > news >正文

GAMES104-现代游戏引擎:从入门到实践 - 物理引擎课程笔记汇总

文章目录

  • 0 入门资料
  • 1 物理引擎
    • 基本概念
      • Actor & shapes
      • Rigid body dynamics
      • Collision Detection
      • Collision Resolution
    • 应用与实践
      • Character controller
      • Ragdoll

0 入门资料

  • GAMES104-现代游戏引擎:从入门到实践_课程视频_bilibili
  • GAMES104官方账号 - 知乎
  • 课程主页
  • 课程小引擎Piccolo
  • 课件:
    • GAMES104_Lecture10_Physics System_Basic Concepts.pdf
    • GAMES104_Lecture11_Physics System_Applications.pdf

1 物理引擎

  • 物理引擎的用途:
    • 碰撞检测
    • 解决碰撞、其它约束限制
    • 更新所有物体的世界坐标(world Transform)

基本概念

Actor & shapes

Actor

  • 静态 static actor:不会移动,阻碍你
  • 动态 dynamics actor:符合动力学原理,可以被 forces、torque、impulse影响
  • 触发器 trigger
  • kinematic actor:可以违背物理学,让它按照设计的运动

Actor Shapes

  • 求交点
Shapes图例备注
Spheres 球体在这里插入图片描述
Capsules 胶囊体在这里插入图片描述- 人体
Boxes 盒子在这里插入图片描述
Triangle Meshes 三角在这里插入图片描述- 必须是密闭的

- Dynamic actors 不能使用
Height Fields在这里插入图片描述- 用于地形

Shape 的属性

  • 质量/密度 Mass and Density
  • 质心 Center of Mass
  • 摩擦力/弹性 Friction & Restitution :受到物理材质的影响
  • 力 Forces:常见的力包括拉力、重力、摩擦力
  • 冲力/冲量 impulse:例如爆炸
  • 移动 movement

半隐式欧拉积分
在这里插入图片描述

  • 【优点】
    • 容易模拟
    • 较稳定
  • 【缺点】
    • 实际消耗时间比真实时间要久一点

Rigid body dynamics

粒子动力学 Particle Dynamics刚体动力学 Rigid body Dynamics
位置 Position x ⃗ \vec{x} x 旋转 Orientation R \boldsymbol{R} R
线速度 Linear Velocity v ⃗ = d x ⃗ d t \vec{v}=\frac{\mathrm{d} \vec{x}}{\mathrm{~d} t} v = dtdx 角速度 Angular velocity ω ⃗ = v ⃗ × r ⃗ ∣ r ⃗ ∣ 2 \vec{\omega}=\frac{\vec{v} \times \vec{r}}{|\vec{r}|^2} ω =r 2v ×r
加速度 Acceleration a ⃗ = d v ⃗ d t = d 2 x ⃗ d t 2 \vec{a}=\frac{\mathrm{d} \vec{v}}{\mathrm{~d} t}=\frac{d^2 \vec{x}}{d t^2} a = dtdv =dt2d2x 角加速度 Angular acceleration α ⃗ = d ω ⃗ d t = a ⃗ × r ⃗ ∣ r ⃗ ∣ 2 \vec{\alpha}=\frac{\mathrm{d} \vec{\omega}}{\mathrm{d} t}=\frac{\vec{a} \times \vec{r}}{|\vec{r}|^2} α =dtdω =r 2a ×r
质心 Mass M = ∑ m i M=\sum m_i M=mi转动惯量 Inertia tensor I = R ⋅ I 0 ⋅ R T \mathbf{I}=\mathbf{R} \cdot \mathbf{I}_{\mathbf{0}} \cdot \mathbf{R}^{\mathrm{T}} I=RI0RT
动量 Momentum p ⃗ = M v ⃗ \vec{p}=M \vec{v} p =Mv 角动量 Angular momentum L ⃗ = I ω ⃗ \vec{L}=\mathbf{I} \vec{\omega} L =Iω
力 Force F ⃗ = d p ⃗ d t = m a ⃗ \vec{F}=\frac{d \vec{p}}{d t}=m \vec{a} F =dtdp =ma 力矩 Torque τ ⃗ = d L ⃗ d t \vec{\tau}=\frac{d \vec{L}}{d t} τ =dtdL

Collision Detection

  • 碰撞检测:东西是否撞上了
碰撞检测的两个阶段方法
粗筛1. 直接用AABB找到相交的刚体

2. 找到潜在的重叠刚体对
1. BVH Tree

2. Sort and Sweep
细筛1. 进一步检测重叠

2. 得到相交信息

1. 相交点

2. 相交法线

3. 穿透深度
1. Basic Shape Intersection Test

2. MinkowskiDifference-based Methods

3. Separating Axis Theorem
  1. Basic Shape Intersection Test
圆与圆碰撞圆与胶囊体碰撞胶囊体与胶囊体碰撞
在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
  1. MinkowskiDifference-based Methods
碰撞未碰撞
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
  1. Separating Axis Theorem(SAT)
  • 一定能找到一根轴,分离两个凸包
碰撞不碰撞
2D 情况在这里插入图片描述在这里插入图片描述
3D 情况在这里插入图片描述在这里插入图片描述
  • 连续碰撞检测 Continuous Collision Detection(CCD)

Collision Resolution

  • 如何处理碰撞?分离
方法具体方法
加入Penalty Force分离加一个反向的惩罚力
转为约束问题解决速度约束不断尝试给一个冲量
解决位置约束见 ragdoll - joint constraints

应用与实践

Character controller

  • 反物理的系统:摩擦力无穷大
  • 用 Kinematic Actor
    • 不受物理规则影响
    • 推动别的物体
  • 形状
    • 双层胶囊
  • Sweep test
    • 与物体碰撞后,往旁边平移
  • Stepping 爬楼梯
    • 尝试往上提,再往前走

Ragdoll

在这里插入图片描述

  • 人体的 joint 约束(joint constraints)
Hinge

铰链
Ball-and-socket 球窝Pivot 枢轴Saddle

鞍状
Condyloid

髁状突
Gliding

滑行
在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

相关文章:

GAMES104-现代游戏引擎:从入门到实践 - 物理引擎课程笔记汇总

文章目录 0 入门资料1 物理引擎基本概念Actor & shapesRigid body dynamicsCollision DetectionCollision Resolution 应用与实践Character controllerRagdoll 0 入门资料 GAMES104-现代游戏引擎:从入门到实践_课程视频_bilibiliGAMES104官方账号 - 知乎课程主页…...

【linux】Xorg的工作原理

介绍 在linux系统上执行nvidia-smi时,总有一个进程占用gpu。 1 N/A N/A 2174 G /usr/lib/xorg/Xorg 4MiB /usr/lib/xorg/Xorg 是与X Window System(简称X11或X)相关的一个应用程序。X Window System是一个…...

02-docker下部署seata

官方部署文档 http://seata.io/zh-cn/docs/ops/deploy-by-docker 配置参数说明 http://seata.io/zh-cn/docs/user/configurations 1、镜像拉取 docker pull seata-server2、复制配置文件 mkdir /home/server/seata cd /home/server/seata docker run -d -p 8091:8091 -p 709…...

回归预测 | Matlab实现GA-APSO-MBP、GA-MBP、MBP、BP多输入单输出回归预测

回归预测 | Matlab实现GA-APSO-MBP、GA-MBP、MBP、BP多输入单输出回归预测 目录 回归预测 | Matlab实现GA-APSO-MBP、GA-MBP、MBP、BP多输入单输出回归预测预测效果基本描述程序设计参考资料 预测效果 基本描述 1.Matlab实现GA-APSO-MBP、GA-MBP、MBP、BP多输入单输出回归预测&…...

精益生产咨询背后的秘密:企业如何实现价值最大化

精益生产,起源于丰田生产系统,是一种集中于削减浪费、优化流程、提升顾客价值的生产方法。它的核心在于确保每一步生产过程都能为顾客创造价值。以下是实现精益生产咨询的详细步骤: 1.确定客户价值 一切从顾客需求出发。企业需深入理解顾客…...

创建SERVLET

创建SERVLET 要创建servlet,需要执行以下任务: 编写servlet。编译并封装servlet。将servlet部署为Java EE应用程序。通过浏览器访问servlet。编写servlet 要编写servlet,需要扩展HttpServlet接口的类。编写servlet是,需要合并读取客户机请求和返回响应的功能。 读取和处…...

python算法与数据结构(搜索算法和拓扑排序算法)---深度优先搜索

课程目标 了解树/图的深度遍历,宽度遍历基本原理;会使用python语言编写深度遍历,广度遍历代码;掌握拓扑排序算法 搜索算法的意义和作用 搜索引擎 提到搜索两个子,大家都应该会想到搜索引擎,搜索引擎的基…...

thinkphp5实战之phpstudy v8环境搭建,解决Not Found找不到路径问题

引言 thinkphp以快速、简约的大道至简的思想广受欢迎,适合开发小型项目。本地环境下,phpstudy v8是一款比较优秀的集成环境软件。部署完项目后,访问的时候傻眼,报错。 解决方案 不要慌,这个是伪静态的原因。选择apach…...

fastjson-BCEL不出网打法原理分析

FastJson反序列化漏洞 与原生的 Java 反序列化的区别在于,FastJson 反序列化并未使用 readObject 方法,而是由 FastJson 自定一套反序列化的过程。通过在反序列化的过程中自动调用类属性的 setter 方法和 getter 方法,将JSON 字符串还原成对…...

部署mysql主从同步,部署mysql数据读写分离结构+mycat2

主要命令 [rootmysql59 ~]# yum –y install mysql-server mysql[rootmysql59 ~]# systemctl start mysqld[rootmysql59 ~]# vim /etc/my.cnf.d/mysql-server.cnf[mysqld]server-id59log-binmysql59:wq[rootmysql59 ~]# systemctl restart mysqld//用户授权[rootmysql59 ~]# my…...

【最新!超详细C++入门】

01_C语言基础 一、课程目标 1、掌握 C基本语法:变量、常量、注释、标识符命名规范 2、掌握C数据类型 3、掌握C的输入和输出 4、掌握C运算符和表达式 5、掌握条件语句 6、掌握循环语句 二、课程内容 1 C初识 1.1 第一个C程序 编写一个C程序总共分为4个步骤…...

【Linux】【实战系列】10 分钟掌握日常开发中 Linux 网络处理相关命令

文章目录 lsofnetstatpingnslookupsshssh-keygenscpsftp 网络工具 curl网络工具 wget最后个人简介 hello,大家好,我是 Lorin,上一期和大家分享一期日常开发中常用的 Linux 文件和文本命令实战教学,这一期给大家带来常用的网络处理…...

语义分割常用评价指标

在图像处理领域中,语义分割是很重要的一个任务。在实际项目开发中,评估模型预测效果以及各指标的含义对于优化模型极为重要。 本文将主要评价指标的计算算法进行了详细说明,并加上注释解释每个指标的含义。这对理解各指标背后的数学原理以及能否在实践中应用或许有…...

从0开始学习C++ 第一课:你的第一个C++程序

第一课:你的第一个C程序 当然可以。让我们从C的基础开始,我们的第一课将覆盖以下几个主题: 程序结构编写和运行你的第一个C程序基本的输入输出(I/O) 第一课:你的第一个C程序 在C中,所有的程…...

Dubbo-admin监控中心

监控中心 Dubbo-admin监控中心执行操作启动provider和consumer项目进行测试总体流程 Dubbo-admin监控中心 dubbo-admin下载路径 git clone https://github.com/apache/dubbo-admin.git图1-1 dubbo-admin项目文件展示 执行操作 # 启动zookeeper# 前端 cd dubbo-admin-ui npm i…...

216. 组合总和 III - 力扣(LeetCode)

题目描述 找出所有相加之和为 n 的 k 个数的组合,且满足下列条件: 只使用数字1到9每个数字 最多使用一次 返回 所有可能的有效组合的列表 。该列表不能包含相同的组合两次,组合可以以任何顺序返回。 输入示例 k 3, n 7输出示例 [[1,2,…...

LeetCode-题目整理【5】:O(1) 时间插入、删除和获取随机元素

RandomizedSet结构体存在切片和哈希表的原因: 变长数组由于可以根据下标定位到特定元素,因此可以在 O(1)的时间内完成获取随机元素操作,但是由于无法在 O(1) 的时间内判断元素是否存在,因此不能在 O(1) 的时间内完成插入和删除操作…...

服务器感染了.wis[[Rast@airmail.cc]].wis勒索病毒,如何确保数据文件完整恢复?

导言: 在当今数字化的时代,恶意软件攻击已经变得越来越复杂和狡猾,[[MyFilewaifu.club]].wis [[backupwaifu.club]].wis[[Rastairmail.cc]].wis勒索病毒是其中的一种新威胁。本文91数据恢复将深入介绍[[MyFilewaifu.club]].wis [[backupwaif…...

ContentNegotiationManagerFactoryBean 内容协商

一.什么是内容协商 简单点说,就是同一资源,可以有多种表现形式,比如xml、json等,具体使用哪种表现形式,是可以协商的。 这是RESTfull的一个重要特性,Spring Web MVC也支持这个功能。 1.Spring MVC REST是如何决定采用…...

html css js 开发一个猜数字游戏

以下是一个使用HTML、CSS和JS开发的简单猜数字游戏的示例&#xff1a; HTML代码&#xff1a; <!DOCTYPE html> <html> <head><title>猜数字游戏</title><link rel"stylesheet" type"text/css" href"style.css&quo…...

进程地址空间(比特课总结)

一、进程地址空间 1. 环境变量 1 &#xff09;⽤户级环境变量与系统级环境变量 全局属性&#xff1a;环境变量具有全局属性&#xff0c;会被⼦进程继承。例如当bash启动⼦进程时&#xff0c;环 境变量会⾃动传递给⼦进程。 本地变量限制&#xff1a;本地变量只在当前进程(ba…...

ubuntu搭建nfs服务centos挂载访问

在Ubuntu上设置NFS服务器 在Ubuntu上&#xff0c;你可以使用apt包管理器来安装NFS服务器。打开终端并运行&#xff1a; sudo apt update sudo apt install nfs-kernel-server创建共享目录 创建一个目录用于共享&#xff0c;例如/shared&#xff1a; sudo mkdir /shared sud…...

IT供电系统绝缘监测及故障定位解决方案

随着新能源的快速发展&#xff0c;光伏电站、储能系统及充电设备已广泛应用于现代能源网络。在光伏领域&#xff0c;IT供电系统凭借其持续供电性好、安全性高等优势成为光伏首选&#xff0c;但在长期运行中&#xff0c;例如老化、潮湿、隐裂、机械损伤等问题会影响光伏板绝缘层…...

C++八股 —— 单例模式

文章目录 1. 基本概念2. 设计要点3. 实现方式4. 详解懒汉模式 1. 基本概念 线程安全&#xff08;Thread Safety&#xff09; 线程安全是指在多线程环境下&#xff0c;某个函数、类或代码片段能够被多个线程同时调用时&#xff0c;仍能保证数据的一致性和逻辑的正确性&#xf…...

热门Chrome扩展程序存在明文传输风险,用户隐私安全受威胁

赛门铁克威胁猎手团队最新报告披露&#xff0c;数款拥有数百万活跃用户的Chrome扩展程序正在通过未加密的HTTP连接静默泄露用户敏感数据&#xff0c;严重威胁用户隐私安全。 知名扩展程序存在明文传输风险 尽管宣称提供安全浏览、数据分析或便捷界面等功能&#xff0c;但SEMR…...

[USACO23FEB] Bakery S

题目描述 Bessie 开了一家面包店! 在她的面包店里&#xff0c;Bessie 有一个烤箱&#xff0c;可以在 t C t_C tC​ 的时间内生产一块饼干或在 t M t_M tM​ 单位时间内生产一块松糕。 ( 1 ≤ t C , t M ≤ 10 9 ) (1 \le t_C,t_M \le 10^9) (1≤tC​,tM​≤109)。由于空间…...

ubuntu中安装conda的后遗症

缘由: 在编译rk3588的sdk时&#xff0c;遇到编译buildroot失败&#xff0c;提示如下&#xff1a; 提示缺失expect&#xff0c;但是实测相关工具是在的&#xff0c;如下显示&#xff1a; 然后查找借助各个ai工具&#xff0c;重新安装相关的工具&#xff0c;依然无解。 解决&am…...

五、jmeter脚本参数化

目录 1、脚本参数化 1.1 用户定义的变量 1.1.1 添加及引用方式 1.1.2 测试得出用户定义变量的特点 1.2 用户参数 1.2.1 概念 1.2.2 位置不同效果不同 1.2.3、用户参数的勾选框 - 每次迭代更新一次 总结用户定义的变量、用户参数 1.3 csv数据文件参数化 1、脚本参数化 …...

全球化2.0|云轴科技ZStack助力香港服务机构VMware替代

香港一家大型社会服务机构长期致力于为公众提供支持与服务&#xff0c;是本地具有代表性的社会服务组织&#xff0c;在香港设有数十个服务中心。为应对VMware订阅模式带来的成本上升和硬件资源受限等问题&#xff0c;该机构决定采用云轴科技ZStack Cloud云平台替代VMware虚拟化…...

AURA智能助手在物联网(IoT)和数字化改造领域的使用

要设计一款在物联网(IoT)和数字化改造领域占据市场主导的AURA智能助手,产品经理需从行业痛点、技术架构、商业模式、生态整合四大维度切入,深度融合工业场景的特殊性。以下是系统性设计框架与落地策略: 一、精准定位:直击工业场景核心痛点 1. 解决企业级关键问题 场景痛…...