物理引擎通过为刚性物体赋予真实的物理属性的方式来计算运动、旋转和碰撞反映。为每个游戏使用物理引擎并不是完全必要的—简单的“牛顿”物理(比如加速和减速)也可以在一定程度上通过编程或编写脚本来实现。然而,当游戏需要比较复杂的物体碰撞、滚动、滑动或者弹跳的时候(比如赛车类游戏或者保龄球游戏),通过编程的方法就比较困难了。物理引擎使用对象属性(动量、扭矩或者弹性)来模拟刚体行为,这不仅可以得到更加真实的结果,对于开发人员来说也比编写行为脚本要更加容易掌握。好的物理引擎允许有复杂的机械装置,像球形关节、轮子、气缸或者铰链。有些也支持非刚性体的物理属性,比如流体。物理引擎可以从另外的厂商购买,而一些游戏开发系统具备完整的物理引擎。但是要注意,虽然有的系统在其特性列表中说他们有物理引擎,但其实是一些简单的加速和碰撞检测属性而已。当NVIDIA宣布正式收购Ageia及该公司的PhysX物理软硬件组件后,所有人都在期待,期待着NVIDIA会推出新的有关物理运算的东西出来。果不其然,如今当NVIDIA发布Forceware 177.79驱动后,意味着GeForce 8/9和GT200系列的GPU都支持PhysX引擎。这是因为NVIDIA将PhysX引擎集成到CUDA架构的物理运算中。这样,显卡就能自动进行物理加速运算。当然,PhysX在游戏上的运用仅仅是物理引擎众多运用的一方面,在整个CUDA通用运算领域上,都会有物理引擎的身影,比如计算天体间在相互引力的作用下,各自的运动轨迹等。
此次在GDC09上展示的Havok物理引擎包括了三个场景,分别为爆破、布料和AI计算。演示平台使用了i7 965至尊版处理器搭配HD4870X2显卡,运行效果比较流畅。不过唯一让人感到稍稍惊讶的是,Havok物理引擎并非是专门针对ATI显卡而设计,它能够支持OpenCL架构(布料演示DEMO就是基于OpenCL架构开发的),也就是说NVIDIA的GeForce 8以上级别显卡也很有可能能够支持Havok物理引擎。
物理引擎使用对象属性(动量、扭矩或者弹性)来模拟刚体行为,这不仅可以得到更加真实的结果,对于开发人员来说也比编写行为脚本要更加容易掌握。好的物理引擎允许有复杂的机械装置,像球形关节、轮子、气缸或者铰链。有些也支持非刚性体的物理属性,比如流体。物理引擎可以从另外的厂商购买,而一些游戏开发系统具备完整的物理引擎。
但是要注意,虽然有的系统在其特性列表中说他们有物理引擎,但其实是一些简单的加速和碰撞检测属性而已。当NVIDIA宣布正式收购Ageia及该公司的PhysX物理软硬件组件后,所有人都在期待,期待着NVIDIA会推出新的有关物理运算的东西出来。果不其然,最近当NVIDIA发布Forceware 177.79驱动后,意味着GeForce 8/9和GT200系列的GPU都支持PhysX引擎。这是因为NVIDIA将PhysX引擎集成到CUDA架构的物理运算中。这样,显卡就能自动进行物理加速运算。当然,PhysX在游戏上的运用仅仅是物理引擎众多运用的一方面,在整个CUDA通用运算领域上,都会有物理引擎的身影,比如计算天体间在相互引力的作用下,各自的运动轨迹等。
物理引擎的确是在游戏中用的比较多,还有一些展示性的项目中可以用,工业cae中的物理引擎虽然他们本质差不多但是不叫做物理引擎。游戏中物理引擎由于系统延迟,内存,cpu和显卡等的限制,一般会对原本很严谨完善的数学模型做简化,这样就可以很快的得到一个看起来不错能够欺骗眼睛的结果。工程中因为对计算结果要求的精度更高,所以可以容忍更长的计算时间,比如可以用小型服务器,超算集群跑几天甚至几个星期来得到一个更精确的结果。其实他们底层的数学模型都是差不多的,只是实际应用时取舍近似的不同。