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1.游戏应用物理的目的就是为了真实
2.物理引擎#xff1a; 可以认为属于游戏引擎的一个…原文链接游戏开发入门六游戏物理引擎_游戏开发物理引擎-CSDN博客
游戏开发入门七特效系统_csdn 游戏效果开发-CSDN博客
1.游戏应用物理的目的就是为了真实
2.物理引擎 可以认为属于游戏引擎的一个构成部分但是可以独立剥离开来。游戏中的物理模拟的计算都是通过物理引擎根据真实世界物理定律来计算与实现的。市面上主流的物理引擎现在有两款Havok与PhysX其他的还有Open Dynamics EngineNewton Game Dynamics,Tokamak Game Physics
3.物理引擎带来的表现上的优势
a.增加动画表现的丰富性,减少美术的工作量柔体物理b.增加游戏的真实性c.快速模拟各种现实中常见的情形如秋千用代码现写一个成本高的离谱d.减少逻辑代码的工作量比如正常情况下玩家遇到障碍会停止在物理世界这是很自然的但是在非物理世界却很难处理
4.如何赋予游戏对象物理 给游戏模型创建一个物理包围盒该包围盒与模型始终保持位置一致物理引擎作用与该物理包围盒进而就能影响整个游戏对象了。
5.物理类型与应用
a.刚体物理 刚体是指在运动中和受力作用后形状和大小不变而且内部各点的相对位置不变的物体。在游戏中刚体物理的应用最为广泛。常见的地形建筑玩家等基本上都赋予的是刚体物理游戏中的弓箭实体子弹也都是通过物理引擎来模拟计算的。其中涉及到速度、加速度、力旋转、动量、摩擦、冲量等b.破碎物理 一个对象受到一定力会破碎理论上破碎效果可以通过动画师来制作动画但是想根据不同力的大小产生不同的表现效果那动画的工作量就显得过于繁重破碎物理可以完美的解决这个问题。c.粒子物理 游戏中的烟尘雪花雨水等,这些粒子在很多游戏中并没有添加物理因为开销比较大不过添加物理后可以很方便的处理很多问题比如雨水穿过房顶的问题d.流体物理 游戏中的瀑布一些河流等。我们常见的海水一般并不是使用流体物理来做的因为使用UV动画来处理可以极大的减少运算开销而且现在的贴图效果表现也很不错
6.物理引擎的起源与应用 军事战争其实这个很容易理解国外的有些战争题材的游戏稍加修改就可以被用来模拟训练。既然物理引擎的目的就是仿真那么他的仿真程度越高其可以应用的场景就越多。
7.游戏中常见的物理现象
a.重力浮力 虽然这是现实世界中最常见的现象但是很多游戏中并没有通过物理引擎去模拟重力而是采用相对简单的逻辑代码模拟b.碰撞 碰撞是最为常见的现象任何角色在移动过程中碰到障碍都要停止移动或者互相给力产生位移c.变形 包括布料头发等容易产生形变的物体d.流体移动 液体的模拟 目前来看一般只有大型游戏或者有特殊需求的游戏才会使用开销比较大e.破碎 事先对物体进行破碎处理将其模型与物理绑定拆分成多个碎片受力后分散f.受物理约束的移动 考虑到摩天轮、钟摆、秋千等在现实世界中受约束的模拟我们可以对这些物体做特殊处理这种处理就是物理约束
8.Unity中的物理引擎与Unreal相同 NVIDIA的PhysX引擎 Unity中物理是以组件的形式存在的把组件赋予一个OBject就可以赋予其对应的特性。 物理组件大概分为6种RigidBody刚体Colider碰撞盒Joint约束关节前三个是刚体组件Cloth布料柔体组件constant force恒力CharacterController角色控制器
9.关于刚体物理常见的应用
a.给各个对象添加碰撞实体球形SphereCollider长方体BoxCollider胶囊体CapsuleCollider轮子WheelCollider三角网格MeshCollider地形TerrainCollider根据这些碰撞实体去进行物理模拟运算b.设置各种铰链约束jointc.Ragdoll布娃娃系统 一般针对玩家角色用来模拟死亡后效果d.碰撞筛选 可以选择特定标记的碰撞盒之间相互碰撞不标记就不会产生碰撞
10.关于刚体与碰撞盒的关系 刚体是赋予物体物理属性的实体质量重力摩擦系数等而碰撞盒是用来模拟物理之间产生碰撞以及碰撞结果的只有刚体没有碰撞盒就会互相穿过。只有碰撞盒没有刚体那么碰撞的力无法正确计算也没有意义
11.Trigger 触发器是游戏中经常用到的一个技术简单来说就是设定一个区域玩家或者NPC进去该区域触发某个事件
12.关于Joint的理解 在Unity里面叫做关节铰链一般在物理引擎中其实现原理就是物理约束。本质上就是给其6个自由度中的某几个自由度做限制比如该物体只能在XoY平面移动。在Unity里面提供了默认的几个常用的关节类型unreal中需要自己配置约束可以方便的实现诸如弹簧、钟摆等效果。
13.物理材质 物理材质就是模拟现实中物体的材质他的主要功能有两个第一个是表示当前碰撞体的物理表面类型进而可以根据类型去做特殊处理第二个是配置摩擦力等参数可以模拟现实中不同材质物体运动碰撞的效果。
14.Character controller 他在Unity中的概念与unreal等其他引擎的差距很大。Unity中是指一个只受玩家作用而不受其他碰撞体影响的一个偏物理概念。unreal中单纯是指一个控制玩家角色的控制器。
15.布料系统的实现原理
a.弹簧系统 一般采用的是弹簧—质点模型 https://www.cnblogs.com/shushen/p/5473264.html http://blog.csdn.net/silangquan/article/details/15746855b.Long Range Attachment 个人感觉这一点不算什么技术原理理解弹簧质点模型就可以了c.碰撞检测 布料是由多个顶点构成的为了保证不会穿模需要保证每一个点都能产生正确的碰撞d.动画融合 如果物理模拟的结果不是很理想可以让美术手动做一个动画然后按照一定权重相结合。e.风扰动 类似植物可以主动添加一个风扰动来模拟布料飘动的效果f.重力和阻尼 阻尼越大其飘动所需要的力就越大
1.什么是特效 在我工作的环境内特效基本上就是指粒子特效。但更通用的定义应该是指为了体现出游戏中的某些特殊效果增加一些在现实中不常见的表现。这些表现包括但不限制于场景光影特效UI表现特效技能特效雨水沙尘等等。
2.特效在项目使用中的问题 没有一个完善通用的特效系统导致每个项目在运行时都需要手动重新搭建一个适合自己项目的类似系统或者完全不构建系统进而造成开发效率的降低。然而对于当前市面上的大部分游戏特效的应用极为广泛构建一个特效系统确实是有意义的。特效系统的定义不确定性以及难以抽象的特点也是导致没有出现特效系统的原因之一。
3.如何抽象一个特效系统的功能
a.分析实际项目中的“特效”有哪些?
UI特效在某些情况下与材质特效是相同的粒子特效动作技能附魔等 材质特效角色颜色变化等后处理景深光晕等课程前面没有这方面内容不过后面在系统设计的时候提到了镜头管理镜头管理一般包含摄像机处理与后处理
b.这些“特效对游戏的作用”是什么?
强化反馈UI新手引导特效增强视觉表现技能表现特殊效果表现boss不同阶段的形态与颜色植被燃烧消失景深效果
c.这些“特效”用到的资源是什么形式格式因引擎而异
图片shader文件一般来说现在引擎里面的所有渲染内容都与shader有关因为考虑到有一些传统游戏框架这里把shader单独拿出来作为一种形式粒子文件集成于引擎中没有单独的文件拖尾渲染后处理
d.分析共同点
纯表现从开始到结束一般没有交互不接收输入随时间产生变化
e.总结 多种表现效果在同一个固定时间区间内的非线性排列
固定时间轴动画驱动支持多样化的表现效果元素混合编辑功能提供对多种表现效果元素在同一时间轴内的非线性排列功能
4.一般UI特效的实现方式
逐帧动画N张图片循环播放资源多占空间大UV动画
5.一般技能特效如刀光的实现
Mesh面片 UV动画需要先生成一个透明的面片Trail拖尾特效引擎提供不需要实时生成Mesh网格Particle粒子特效粒子消耗一般来说比较高
6.灵魂吸附的效果实现 Particle粒子每帧更新其位置
7.走路时灰尘的实现 一般在引擎的动画编辑界面里都可以在动作的某一帧直接添加粒子效果或者其他事件通知在该位置添加制作好的灰尘效果调整位置偏移即可。如果想与身体位置保存一致还需要将其绑定到固定的骨骼关节上
8.一个简单的无抽象的特效系统与一个复杂特效系统的比较 由于项目开发周期与成本的原因我们要根据情况来判断是否需要构建一个复杂的系统简单
固定时间轴动画驱动实现方式放弃该功能直接以某个固定事件的开始作为起始时间很多游戏里都是这么做的支持多样化的表现效果元素混合编辑功能实现方式不提供统一功能直接使用表现效果元素本身的编辑环境制作提供对多种表现效果元素在同一时间轴内的非线性排列功能实现方式通过配置表直接配置各表现元素相对1中的固定开始时间
简单无抽象的特效系统问题
每次添加新的玩法时都需要加入新的固定事件去驱动同时处理相关逻辑各中特效是分开的不方便管理同时需要在多个小工具之间来回切换配置内容随着项目的进行不断添加造成修改成本增加同时有些配置还需要到特定的游戏环境里面测试
复杂
固定时间轴动画驱动 实现方法提供统一的基于时间轴的特效控制系统抽象化每一个驱动元素类似一个视频剪辑软件的效果 所谓的驱动元素就是经过封装一个可管理的特效片段可以直接处理引擎中相关联的特效元素支持多样化的表现效果元素混合编辑功能 实现方法单独提供每一种表现元素的驱动元素归纳到特效控制系统统一管理类别视频中的视频轨道和音频轨道多种轨道可以各自处理各自的内容提供对多种表现效果元素在同一时间轴内的非线性排列功能 实现方法提供驱动元素在特效控制系统中的非线性编辑功能非线性就是指随着时间变化不是线性的可以先快后面的这种效果所见即所得的编辑环境 实现方法提供基于UI的编辑环境多种不同表现元素的整体预览 实现方法UI编辑环境下可以拉起所有的可视化元素的基础系统比如正常引擎编辑后可以立刻看到修改后的粒子效果你需要让这个效果立刻显示到你的特效系统里面迅速快捷的修改反馈 实现方法所有表现元素参数支持序列化方案驱动元素支持实时修改反馈提供较为统一的基础编辑环境 实现方法驱动元素接口统一化设计。方便从一个引擎移植到另一个引擎9.判断一个游戏系统设计的好坏因素
a.系统负荷的大小会不会因为过于复杂而造成过多的额外成本b.是否方便多人开发c.是否方便测试d.要方便特定的使用人群使用
10.关于编程的一点小经验 不要做过多的设计因为你的代码总有可以优化的地方实际情况下实践的测试反馈往往比纯构思要好的多
11.关于序列化 序列化功能是将对类象以字节流的形式输出游戏中的存档功能几乎都是使用序列化去做的。
12.与特效系统紧密相关的内容 视频中前面分析了特效系统但是实际上他的特效系统不仅仅包含特效还有镜头管理与音效管理两个内容。 其实授课者师将游戏中基本的表现内容都整合到其特效系统里面了可能是因为镜头音效都与特效紧密联系如果拆分开来势必导致表现不匹配操作复杂等各种问题。
13.一个合格的系统公交应该有的功能
a.代码编辑b.可视化资源编辑窗口c.提供大量的表现效果功能d.提供了整套编辑元素序列化方案e.提供资源管理方案d.同意的构建流程f.可预览的运行环境
