Fizyka w grach 3D Autor: Mirosław Kozioł

Jaka jest podstawowa różnica pomiędzy grą wykorzystującą model fizyczny a taką w której takiego modelu nie ma ?

W grze z modelem fizycznym na wszystkie elementy sceny działają siły które powodują przemieszczanie się elementów ruchomych. W grze bez modelu fizycznego elementy ruchome mają zapisany na stałe lub zmieniany według pewnego algorytmu sposób przemieszczania. Wydawałoby się że różnica jest niewielka ale w grze z modelem fizycznym nie musimy specjalnie opisywać ruchu elementów sceny.

Przykład:

Woda na którą działa model fizyczny będzie płynąć zgodnie z siłą grawitacji, reagować na podmuchy wiatru.

Woda bez modelu fizycznego zmusza nas do pisania oddzielnych programów dla wody płynącej, stojącej oraz wody na którą działa wiatr. Dodatkowo może się okazać że woda reaguje na podmuchy wiatru w przeciwną stronę niż np. flagi.

Modele fizyczne:

1. Najprostszy

Najprostszy model fizyczny wymaga wprowadzenia wektorów sił działających na scenę oraz masy dla wszystkich elementów sceny. Wektor wypadkowy ruchu elementu sceny jest sumą wektorów sił działających na scenę. Siły wyznaczane są jako iloczyny masy elementu i jego przyspieszenia. Kolizje z innymi elementami sceny powodują powstawanie dodatkowych wektorów sił.

2. Trudniejszy

Do modelu najprostszego należy wprowadzić pojęcie środka masy elementu sceny oraz dodać wektory rotacji względem tego środka. Teraz siły działające na scenie mogą dodatkowo obracać elementami sceny.

3. Najtrudniejszy

Do modelu trudniejszego należy dodać pojęcie wiązania pomiędzy elementami sceny co prowadzi do rozpatrywania ruchu jednego elementu sceny w połączeniu z ruchem innych elementów sceny.