ragdoll物理学如何运作

经过:内森钱德勒

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有时ragdoll物理学的影响使得令人难以置信的现实主义。其他时候,事情变得有点愚蠢。
©John Nagle,在知识共享许可3.0下使用

死亡总是令人失望。即使在电子游戏中也是如此。这意味着战斗回合的结束,一个关卡的结束,以及可能会损失几分钟(或几个小时)未保存的游戏成就。但在早期的游戏中,死亡不仅仅是一种挫败感——它也是一种令人失望的画面。

你的角色的身体将笨拙地从垂直转向水平。也许它会支离破碎或消失。死亡看起来总是一样的,多亏了年老关键帧动画,每个动作,如跳跃和下降,都是重复的Ad Nusyum。这些跛脚,脚本的死亡是如此不切实际,从游戏质量贬低。

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自早期以来,数字死亡以惊人的方式变化。每个人都知道游戏变得更加血腥在这里,每天都有数不清的鲜血和支离破碎的骨头活跃在世界各地。但人们对颓丧尸体的现实认识也发生了巨大变化,这在很大程度上要归功于ragdoll物理学

布娃娃物理学是一个范畴程序动画以更现实的运动显示人类的人物。有时效果是令人毛骨悚然的。其他次数结果往往透闪地黯然失色,武器和腿部和躯干的翻转和扭曲,好吧,那种ragdoll,吸收了几件太多龙舌兰酒射击。欧宝平台代理

当我们小心地将布偶物理元素整合到游戏中,我们便能够添加更多的真实感,特别是在带有无休止杀戮的屏幕上。举个例子,如果你在演奏第一人称射击在其中爆炸其他角色与各种武器,每次拍摄时都会对您的受害者反应。在肩部爆破敌人导致身体的顶部以倒退,因为它吸收了吹击。但是,在肠道中弹出它们,并且角色可能会翻倍,然后在虚拟欧宝平台代理死亡障碍的开始中倒下前进。

这些可能听起来像inan或简单的视频效果。但实际上,这些动画依赖于复杂的物理和数学,程序员不断尝试找到更好的方法来更准确地使我们的模拟世界类似于我们的模拟世界。欧宝平台代理

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动画的发动机

尸体在“最多薪水”中飞行。”width=
尸体在“最多薪水”中飞行。
HowStuffWorks工作人员的欧宝在线直播屏幕截图

几十年来,视频游戏制造商一直试图重现现实世界中的物理现象。他们使用模拟物理发动机建立原则重力当他通过黑社会跳跃和争吵时,影响你的raceCars,飞机甚至马里奥的速度,碰撞检测和动量。没有这些元素,没有规则或界限到了任何真正的意义。

人物死亡也是如此。使用原始游戏,字符总是死于完全相同的预脚本,静态动画。这是较简单的时代,但改进的硬件为更好的全面图形性能进行了改进的硬件。专用图形处理卡从CPU带来了一些负担,允许更复杂的游戏玩法,猜测它,更好的死亡动画。欧宝平台代理

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像“Halo”系列和“Max Payne”一样的游戏具有逼真的动作,因为身体被子弹震动。RockStar游戏本身就是一个名称,它的名字是其“Grand Tept Auto”系列,它充满了自然的照明效果和人类运动,几乎令其准确性令人惊讶。部分地致力于Ragdoll物理,而不是罐装图形,程序员制作实时回复其他屏幕元素的角色,从墙壁到炸弹。

“Hitman:代号47”是第一次使用Ragdoll物理的游戏之一。在你禁止对手之后,你可以拖着无生命,滚动的身体,并将其衣服弄得伪装。子弹猛击成荒谬的力量。元素并不完全令人信服,但他们增加了一系列从游戏玩法中缺失的令人遗失的可信度。

“杀手”法术集成欧宝平台代理,用于将牛顿运动方程的算法融入计算机动画等应用程序。动画骨架的每个部分被定义为连接到其他点的点,其中基本规则为指南。该算法的比较简单意味着它使用的CPU处理时间比其他技术更少。欧宝app靠谱吗

混合的ragol物理物理将实时物理处理与主要动画相结合,比赛等“侏罗纪公园:侵入者”。静态动画与环境更现实地互动;动画角色不只是炫耀。他们崩溃并弯腰更像是实际的人类。但仍然存在对人类大脑没有意义的视觉缺陷。它看起来不够自然。

程序动画是最新,最沉浸式的游戏物理学。这里没有预定的动画。相反,所有字符欧宝平台代理和大部分环境都不响应于游戏内物理。当然,这适用于死亡动画,但它也使游戏的每一个方面都更加令人信服。

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从“杀手”到“侠盗猎车手”

《侠盗猎车手》系列提供了大量的机会去观察布娃娃的物理活动。”width=
《侠盗猎车手》系列提供了大量的机会去观察布娃娃的物理活动。
HowStuffWorks工作人员的欧宝在线直播屏幕截图

如果物理引擎是舞台,则动画字符是木偶。布娃娃的物理效果看起来很逼真,因为这些角色是由刚性部件组成的,在一个类似于真实世界的骨骼的系统中彼此连接。当身体被损坏时,身体会在屏幕上翻转、倾斜和反弹。

游戏中的数学和物理极其复杂,即使是现在,CPU能力和处理算法还没有找到一种方法来完美地模仿一个崩溃的人形欧宝平台代理。因此,当角色的四肢以各种不现实和荒谬的方式扭曲和弹跳时,就像一个被扔下楼梯的布娃娃一样,常常伴随着欢乐。许多当前的在线游戏,如《快乐的车轮》便利用了这一效应,从本质上提供给你一些碰撞测试假人,让你去折磨他们并经历各种愚蠢而奇怪的场景。

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许多简单的当代游戏利用布娃娃物理作为制作屏幕动作的方式更少的暴力和更多的漫画和乐趣。然而,娱乐和娱乐因素掩盖了进入当代游戏的物理学的复杂性。

其中一个最复杂的动画引擎被称为euphoria,由NaturalMotion制作。Euphoria已被用于一些非常受欢迎的游戏,如“星球大战:释放的力量,”红色死亡救赎“和”大盗窃汽车4“。

NaturalMotion拥有兴奋地模拟每个场景的每个场景的实时模拟身体运动,右下方的肌肉和电机系统。例如,在从移动车辆中倒出时,人物可能会被机枪爆炸的声音吓到或试图打破他们的摔倒。最后,这些游戏提供了更吸引的游戏体验。

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动画物理学

在《the Force Unleashed》中,用原力鞭策敌人并看着他们翻来复去是游戏乐趣的一半。”width=
在《the Force Unleashed》中,用原力鞭策敌人并看着他们翻来复去是游戏乐趣的一半。
HowStuffWorks工作人员的欧宝在线直播屏幕截图

布娃娃物理只是构建现实动画的一个方面。许多游戏都使用骨骼动画提供性格现实主义。骨架动画涉及两个主要元素,包括表面或网状物(您可以看到的皮肤或护甲)和钻机或骨架(刚性底层结构,支持皮肤并使其移动)。这是一铰接式身体 - 与关节有关的刚性部件。

程序员为钻机设置限制和约束。例如,头部不能360度旋转,也不能扑向胸部。手腕可以旋转和摆动,但只有在特定的角度,然后他们停止,就像一个真实的人。

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一旦构建了一个游戏的骨架系统,开发人员就可以使用相同的基础,以便多个字符,简单地改变表面外观,从而肉体的虚拟世界的人口。

与真正的骨架一样,骨架动画是基于运动链或者,因此该件作为层次结构的一部分移动。简而言之,这只是意味着所有的“骨头”都已连接。例如,当大大腿移动的骨骼移动时,下腿也是如此。

要在数字角色中编写这种动作反应动作是很困难的。开发人员使用各种技术来完成这一壮举。欧宝app靠谱吗一种常见的方法是基于费瑟斯通算法,该算法以罗伊·费瑟斯通(Roy Featherstone)的名字命名,他是关节体算法的专家。欧宝平台代理

这种动态建模需要大量数据来使角色看起来很可信。程序员需要考虑几何学和所有身体部位的相对位置。必须创造限制和规则关节连接欧宝平台代理,以及空间惯性

所有这些因素都必须用数学算法和物理来描述。然后动画师使用cad类软件,一个接一个地构建几何角色,直到他们真正构建出一个数字人物。然后可以把它插入到数字环境中。

不管是谁创造了它们,物理都是推动着现代电子游戏的元素。比起让游戏变得更有趣,这些物理机制是非常真实还是非常有趣并不重要。随着他们手头上越来越多的预算和更强大的硬件,你可以期待物理引擎会变得更加复杂和优雅。

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作者注:Ragdoll物理原理

我长大了像“ikari warriors”和“国王的任务”这样的游戏,这些都是由今天的标准看起来彻头彻尾的动画。那些日子里没有动态图形。这些人物通过多边形ish景观徘徊,寻找胜利或者也许是一种逃避他们的二维地狱的方法。当代游戏玩家被图形宠坏如此令人信服,数字世界成为二级生活。而现在我记得我甚至是古老的视频游戏的上瘾,也许是我错过了这一时代的游戏玩法。

相关案例

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  • http://killscreendaily.com/articles/why-are-ragdoll-physics-so-funny/