FISL14 - Desmontando uma engine de física
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Este documento discute o que é uma engine de física, explicando que ela simula sistemas físicos como dinâmica de corpos rígidos e fluidos através de representações gráficas e geométricas. Também aborda tópicos como integração numérica para movimentar objetos, detecção de colisões usando volumes delimitadores, resolução de colisões com restrições e exemplos de main loops para simulações físicas.
FISL14 - Desmontando uma engine de física
- 2. Adriano Melo Engenhero de Software (INdT) Mestrando em IA (UFPE) Membro do CInLUG http://adrianomelo.com http://github.com/adrianomelo
- 3. the incredible circus! nas lojas: meego, symbian, windows phone em breve: facebook e android
- 4. o que é uma engine de física? (ou motor de física)
- 5. simulações de sistemas físicos como dinâmica de corpos rígidos, de corpos maciose de fluidos
- 7. como integrar a representação geométrica com a repre. gráfica?
- 8. main loop •alimenta o sistema com eventos, atualiza a simulação física e desenha os elementos na tela
- 9. *16ms = 1 seg / 60 fps exemplo de main loop #1
- 10. *16ms = 1 seg / 60 fpshttp://entropyinteractive.com/2011/02/game-engine-design-the-game-loop/ exemplo de main loop #2
- 11. movendo objetos
- 12. •Verlet integration •Euler method •Runge-kutta methods •Symplectic integrator métodos numéricos https://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_ordinary_differential_equations
- 13. position verlet - equações Positionnew = Positioncurrent + Acceleration * Timestep2 + (Positioncurrent - Positionold) Positionold = Positioncurrent http://www.pagines.ma1.upc.edu/~susin/files/AdvancedCharacterPhysics.pdf
- 14. positionold positioncurrent positionnew-g*t2 positioncurrent - positionold trajetória livre p1 p2 p2 p1 p0
- 15. trajetória com colisão p0 p1 p2 p2 terá sua posição corrigida para não entrar no outro objeto
- 17. e1 e2 e3 colidem! (e2 e e3) problema não trivial e de alto custo de processamento! e4
- 18. volumes delimitadores representação geométrica que otimiza a detecção de colisões http://en.wikipedia.org/wiki/Bounding_volume
- 19. alguns tipos..
- 20. e1 e2 e3 e4 usando AABBs como volumes delimitadores (bounding volumes) a checagem de colisão seria feita apenas entre e2 e e3
- 21. teorema dos eixos de separação dois objetos convexos não se intersectam se e somente se existe uma linha (chamada de eixo) em que as projeções dos objetos não se cruzam. http://en.wikipedia.org/wiki/Separating_axis_theorem
- 22. relembrando o que é uma projeção... ponto P reta R projeção de P em R http://en.wikipedia.org/wiki/Vector_projection
- 24. 25º 70º quais eixos testar? 0º e1 e2 e3 usando Oriented Bounding Boxes
- 27. informações para a resolução •normal do contato •tamanho da interseção •a depender da engine: •ponto do contato •vértice ou aresta envolvida na colisão •formas dos objetos colididos •...
- 29. restrições usadas para remover liberdades entre corpos
- 30. restrição de distância longe.. perto.. x0 x1 |x1 - x0| = d
- 31. restrição de angulo x0 x1 x2 (x2 − x0) ⋅ (x1 − x0) < α
- 33. •verlet integration •modelar corpos rígidos como partículas com restrições •colisões usando as informações do teorema dos eixos de separação •constraint solver (resolve o comportamento das restrições) d1 d2 d3 d4 d5 d6
- 35. •Advanded Character Physics •Thomas Jakobsen •Real-time collision detection •Christer Ericson referências
- 36. palestras relacionadas •Arquitetura para jogos multi-plataforma •Sala P09 - quinta das 10 às 11 horas •Workshop de Jogos em HTML5 •Sala 714 - quinta das 14 às 17 horas