🥇Представен е новият симулационен двигател Box3D

Ерин Като (Erin Catto), автор на проекта Box2D, обяви създаването на новия физически симулационен движок Box3D, който представлява форк на Box2D, с идентична архитектура, но преработен и разширен за използване в тримерни игри. Кодът на проекта е написан на езика Си и се разпространява под лицензия MIT. Поддържат се сборки за Linux, Windows и macOS.

Движъкът Box3D е създаден в процеса на разработката на новия 3D шутър The Legend of California от студията Kintsugiyama, в която участва и Ерин. В играта се използва игровият движък Unreal Engine, но разработчиците не бяха удовлетворени от предложеното в него стандартно физическо ядро Chaos. Проблемите възникнаха поради липсата на отчитане на гироскопичните въртящи моменти (тънките обекти се въртяха неестествено дълго), непрекъснатото откриване на сблъсъци (нереалистично поведение на падащите дървета) и ниската производителност при обработка на стотици хиляди обекти.

Първоначално проблемите трябваше да се решат, създавайки форк на физическия движък Jolt, но след съвет от създателя на движка Rubikon, който е участвал в играта Half-Life, за основа бе взет разработения като хоби опростен вариант Rubikon-Lite, който беше преработен с използване на код и оптимизации от Box2D за комбиниране на наличните 3D функции с разработките от Box2D. В резултат почти всичките API, структури от данни и алгоритми в Rubikon-Lite бяха заменени с код от Box2D, а от Rubikon-Lite останаха само алгоритмите за изграждане на обвивка и обработка на 3D сблъсъци. Полученият движък, с разрешението на автора на Rubikon-Lite и компанията Kintsugiyama, беше решено да бъде публикуван като отделен отворен проект Box3D.

В момента е публикувана първата версия на Box3D 0.1, която е означена като алфа версия. Основната планирана функционалност е реализирана, но е необходима работа по документацията и тестването. Освен в играта The Legend of California, новият движък вече е използван в игровата платформа s&box, в отворения игрови движък Esoterica и в многопользовательската космическа игра Space Game, предназначена за 1000 играчи.

За 3D игри в новия енджин бяха добавени функции като изчисление на сблъсъци с полигонална мрежа (мрежа) и височинни карти, използвани при генерирането на ландшафт, което позволи да се реализират в играта The Legend of California реалистични ефекти на падащи дървета върху вокселни повърхности. Добавена е поддръжка на предварително изчислени (baked) съставни сблъсъци, комбинирани от няколко прости форми, което значително намали потреблението на ресурси при симулации на сблъсъци на огромен брой типични малки обекти.

Сред прехвърлените в Box3D функции, които преди са били налични в Box2D:

Непрекъснато определяне на сблъсъци (обработка на движението на обекта като непрекъсната траектория), филтрация на сблъсъци и генериране на събития при контакт на обекти. Поддръжка на сферични, капсуловидни и обвивкови форми за определяне на сблъсъци. Оптимизиран обработчик на съприкосновения на обекти с помощта на SIMD инструкции.
Sub-stepping Solver за повишаване на точността на симулацията чрез разделяне на етапите на симулацията на няколко по-малки стъпки.
Използване на метода на боядисване на графи за обработка на големи групи свързани обекти.
Контролер на персонажа, отговарящ за обработката на движение, сблъсъци и взаимодействия на персонажа с околните обекти.
Поддръжка на проследяване на лъчи, проследяване на форми и проверка на пресичания при сканиране на околното пространство. Система от сензори за откриване на обекти в пространството.
Soft Step Solver за изчисление на физика на твърди тела при сложни взаимодействия.
Поддръжка на замразяване на състоянието на групи неактивни или статични обекти за икономия на ресурси.
Поддръжка на разнообразни съединения и типове връзки между обекти, включително шарнири, пружини, мотори, заварка и колела, с възможност за гъвкава настройка на всяко съединение. Изчисление на сили на компресия и разтягане, с които обектите въздействат помежду си.
Възможност за генериране на събития при начало на движение, спиране или стабилизиране на обект.
Хуки за многопоточна обработка с опционален вътрешен планиращ.
Използване на координати от тип double, позволяващи създаване на огромни светове.
Кросплатформен детерминизъм, осигуряващ получаване на идентичен резултат на различни хардуерни платформи.
Поддръжка на запис и възпроизвеждане на симулации.
C API и C код, отговарящи на стандарта C17.

В плановете за бъдещето се споменава разширение на възможностите, свързани с движението на персонажите, подобряване на механизмите за предотвратяване на "призрачни" сблъсъци, извършване на оптимизации и усъвършенстване на обработката на свързвания (joint solver). В репозиторията ще бъде предоставена възможност за изпращане на pull заявки с промени от представителите на общността след подписване на споразумение за прехвърляне на авторските права върху кода (CLA).

Източник: opennet.ru

Представен е новият двигател за симулация на физични процеси Box3D