Możliwości biblioteki logiczno-fizycznej opartej na systemie masa-sprężyna jako środowiska modelowania rzeczywistości wirtualnej. Przegląd zagadnień Seminarium.

Prezentacja na temat: "Możliwości biblioteki logiczno-fizycznej opartej na systemie masa-sprężyna jako środowiska modelowania rzeczywistości wirtualnej. Przegląd zagadnień Seminarium."— Zapis prezentacji:

1 Możliwości biblioteki logiczno-fizycznej opartej na systemie masa-sprężyna jako środowiska modelowania rzeczywistości wirtualnej. Przegląd zagadnień Seminarium dyplomowe – cz. 1 Rudnicki Piotr, 2010

2 Plan prezentacji Wstęp do tematu Zagadnienia obejmujące temat Omówienie już istniejących rozwiązań Cel pracy

3 Wstęp do tematu Fizyka to realizm Fizyka a obliczenia komputerowe

4 Wstęp do tematu Przykłady rozwoju sprzętu i oprogramowania: procesory: wielordzeniowe procesory, MIMD karty graficzne: SLI / CrossFire, Tesla karty fizyczne: PhysX technologie GPGPU: CUDA, OpenCL, Direct Compute Praktyczne wykorzystanie obliczeń fizycznych

5 Wstęp do tematu Systemy naukowe i komercyjne obliczenia naukowe, bezpieczeństwo Przemysł rozrywkowy, gry komputerowe wizualizacja zjawisk gry oparte przede wszystkim na symulacji fizycznej realizm koszty, realizm != sukces

6 Zagadnienia obejmujące temat Symulacja (np. w grach komputerowych): pierwotny proces fizyczny modelowanie algorytm symulacji program komputerowy symulacja – uruchomiony program wizualizacja

7 Zagadnienia obejmujące temat System cząsteczkowy punkty materialne 3 stopnie swobody najbardziej zbliżony do rzeczywistości ograniczone zastosowanie w grach

8 Zagadnienia obejmujące temat Zastosowanie systemów cząsteczkowych: rzadkie obiekty, np. zjawiska atmosferyczne obiekty złożone, w których nie występują bezpośrednie siły wewnętrzne przepływ substancji ściśliwych

9 Zagadnienia obejmujące temat Model bryły sztywnej punkty materialne z ograniczeniami 6 stopni swobody skomplikowana matematyka zastosowanie tylko tej metody staje się dla graczy niezadowalające

10 Zagadnienia obejmujące temat Zastosowanie brył sztywnych: typowe obiekty bez możliwości zmiany kształtu wykrywanie i obsługa kolizji W systemach obsługujących bryły sztywne można też znaleźć: ograniczniki (ang. constrains) połączenia (ang. joints) inne specyficzne – hydraulika, motory itp.

11 Zagadnienia obejmujące temat System masa-sprężyna – model ciała plastycznego struktury punktów materialnych 3 stopnie swobody plus kolejne 3 ukryte bardziej zbliżone do rzeczywistości umożliwia stworzenie ciekawych obiektów innego rodzaju problemy niż przy bryłach sztywnych

12 Zagadnienia obejmujące temat Zastosowanie systemu masa-sprężyna: liny – włosy, kable tkaniny – flaga, obrus, ubranie ciała plastyczne – miękkie kolizje, gumowa piłka, amortyzatory substancje – ściśliwość fale na obiektach

13 Zagadnienia obejmujące temat Dodatkowe elementy symulacji mogą być związane z logiką gry gadżety – elementy logiczne: czujniki, przełączniki elementy wpływające bezpośrednio na właściwości fizyczne: wentylatory, wiry, antygrawitacja itp.

14 Omówienie już istniejących rozwiązań Wiele komercyjnych i darmowych rozwiązań Wielkie silniki fizyczne (z dokumentacją w języku angielskim): ODE Bullet Ageia, Havok, Newton

15 Omówienie już istniejących rozwiązań ODE - darmowy silnik na licencji BSD Wsparcie dla fizyki ciał sztywnych i pojazdów wiele różnych rodzajów połączeń pomiędzy bryłami sztywnymi obsługa kolizji tarcie

16 Omówienie już istniejących rozwiązań Bullet - Open Source / licencja Zlib Symulacje brył sztywnych detekcja kolizji ograniczniki i połączenia wsparcie dla fizyki pojazdów i kreatur obliczenia równoległe Wsparcie dla ciał plastycznych budowanie ciał z trójkątów proste kolizje

17 Omówienie już istniejących rozwiązań Ageia, Havok, Newton Rozbudowane Brak możliwości podejrzenia kodu

18 Omówienie już istniejących rozwiązań Główne wady istniejących rozwiązań: brak wyraźnego wsparcia dla ciał plastycznych brak piaskownicy nastawione na obsługę gotowych modeli 3d przejmowanie kontroli nad programistą skomplikowane rozwiązania i setki tysięcy linii kodu

19 Omówienie już istniejących rozwiązań Przykład zgrabnego silnika 2d – Phun rozbudowana piaskownica wsparcie dla ciał sztywnych wsparcie dla substancji edytor połączeń walory edukacyjne

20 Cel pracy Stworzenie biblioteki – nie silnika możliwość częściowego wykorzystania z myślą o nieskomplikowanych grach Wsparcie dla systemu masa-sprężyna symulacja lin, tkanin i substancji ściśliwych / ciał plastycznych systemy cząsteczkowe

21 Cel pracy Elementy logiczne pola działające na właściwości ciał przełączniki, czujki itd. Piaskownica – możliwość wprowadzenia modyfikacji w czasie działania symulacji: modelowanie ciał i określanie ich właściwości pełna kontrola nad symulacją

22 Pytania? Uwagi?