Фізика в іграх. Створення ігрового двигуна на основі фізичних процесів
DOI:
https://doi.org/10.31866/2617-796X.6.1.2023.283971Ключові слова:
фізичний движок, динаміка, зіткнення об’єктів, бібліотека OpenGL, PhysX, Havok Physics, Construct 2, Unreal Engine, MoneGame / XNAАнотація
Мета дослідження полягає в аналізі наявних ігрових двигунів і вивченні можливостей розробки та впровадження ігрового двигуна на основі фізичних процесів з використанням нового підходу, який розширить можливості моделювання ігрового середовища.
Методи дослідження ґрунтуються на застосуванні загальнонаукових і спеціальних методів, зокрема аналізу, синтезу, порівняння, аналогії та моделювання, системно-структурного аналізу, методів теоретичної систематизації та узагальнення результатів, наукового моделювання, що дало змогу змістовно проаналізувати предмет дослідження.
Наукова новизна. Запропоновано новий підхід до створення ігрового двигуна на основі фізичних процесів, який використовує алгоритми розрахунку колізій та динамічного моделювання твердих тіл і рідин.
Висновки. Проаналізовано ігрові двигуни, що на сьогодні функціонують, та описано характеристики й особливості фізичних двигунів. Наголошено, що фізичний двигун в ігровій розробці виконує дві основні функції: виявлення зіткнень між об’єктами й імітацію сил і рухів унаслідок цих зіткнень. Крім імітації фізичних процесів твердих тіл, фізичні двигуни можуть реалізовувати додаткові можливості: спеціальну підтримку моделювання руху твердих тіл, води й інших рідин, симуляцію тканин і одягу, різноманітних частинок, додаткову підтримку для симуляції персонажів – високорівневі контролери персонажів, вбудовану підтримку rag-dolls, підтримку анімації. Описано новий підхід до створення та використання ігрового двигуна на основі фізичних процесів, який дає змогу створювати більш реалістичні ігрові середовища з використанням різноманітних ефектів, імітуючи фізичні процеси в грі. Ігровий двигун, створений на основі нового підходу до вирішення проблеми, використовує алгоритми розрахунку колізій та динамічного моделювання твердих тіл і рідин, що розширює можливості моделювання активностей, забезпечуючи високу точність і реалістичність візуалізації процесів. Новий підхід дає змогу розширювати можливості ігрового двигуна та підтримувати різноманітні сценарії ігор.
Посилання
Astakhov, V.I. and Boltach, S.V., 2022. Porivnialnyi analiz vykorystannia dopovnenoi ta virtualnoi realnosti v sferi rozrobky ihor [Comparative analysis of the use of augmented and virtual reality in the field of game development]. In: Kompiuterni ihry ta multymedia yak innovatsiinyi pidkhid do komunikatsii [Computer games and multimedia as an innovative approach to communication], II All-Ukrainian scientific and technical conference of young scientists, graduate students and students. Odesa, Ukraine, 29-30 September 2022. Odesa, pp.101-104.
Baraff, D., 1997a. An Introduction to Physically Based Modeling: Rigid Body Simulation I – Unconstrained Rigid Body Dynamics. [online] Available at: <http://www.cs.cmu.edu/~baraff/sigcourse/notesd1.pdf> [Accessed 20 April 2023].
Baraff, D., 1997b. An Introduction to Physically Based Modeling: Rigid Body Simulation II – Nonpenetration Constraints. [online] Available at: <http://www.cs.cmu.edu/~baraff/sigcourse/notesd2.pdf> [Accessed 20 April 2023].
Batina, O.A., comp., 2021. Tekhnolohiï stvorennia osvitnikh kompiuternykh ihor ta proektuvannia dopovnenoï realnosti [Technologies for creating educational computer games and designing augmented reality]. [online] Kyiv: KPI im. Ihoria Sikorskoho. Available at: <https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/43547/1/Konspekt_lektsii.pdf> [Accessed 20 April 2023].
Breslavets, V.S., 2018. Tekhnolohii rozrobky kompiuternykh ihor [Computer game development technologies]. Kharkiv: Drukarnia Madryd.
Brightman, J., 2015. Games software revenues to reach $110 billion by 2018 – Digi-Capital. GamesIndustry.biz, [online] 4 May. Available at: <https://www.gamesindustry.biz/games-software-revenues-to-reach-usd110-billion-by-2018-digi-capital> [Accessed 20 April 2023].
Curtis, S., Tamstorf, R. and Manocha, D., 2008. Fast collision detection for deformable models using representative-triangles. In: Proceedings of the 2008 Symposium on Interactive 3D Graphics, SI3D 2008, 15-17 February 2008. Redwood City, CA, USA. [e-journal] New York, pp.61-69. https://doi.org/10.1145/1342250.1342260
Gregory, J., 2014. Game Engine Architecture. 2nd ed. New York: CRC Press.
Helgason, D., 2013. Another million unity developers in the house. Unity, [online] 9 July. Available at: https://blog.unity.com/community/another-million-unity-developers-in-the-house [Accessed 20 April 2023].
Hocking, J., 2018. Unity in Action: Multiplatform game development in C#. 2nd ed. Manning. Pattrasitidecha, A., 2014. Comparison and evaluation of 3D mobile game engines. Chalmers. [online] Available at: <http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/193979/193979.pdf> [Accessed 20 April 2023].
Unity, Source 2, Unreal Engine 4, or CryENGINE – Which Game Engine Should I Choose?, 2015. Pluralsight, [online] 5 March. Available at: <https://www.pluralsight.com/blog/film-games/unity-udk-cryengine-game-engine-choose> [Accessed 20 April 2023].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Людмила Вовк, Дмитро Недавній
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори зберігають авторські права на статтю та одночасно надають журналу право його першої публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно поширювати опубліковану статтю з обов’язковим посиланням на її авторів та першу публікацію.
Журнал дозволяє авторам зберігати авторські права і права на публікації без обмежень.
Автор опублікованої статті має право поширювати інформацію про неї та розміщувати посилання на роботу в електронному репозитарії установи.
