Physik-Engine
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Eine Physik-Engine (wörtlich „Physikmaschine“, freier etwa: Physikkern oder Physikmodul) ist ein meist separater Teil eines Computerprogramms, welcher zur Simulation physikalischer Prozesse sowie der Berechnung objektimmanenter Eigenschaften (z. B. Impuls) dient. Ziele sind eine Vereinfachung der Programmierung und die Vermittlung von realistischer Umgebung. Hauptanwendungsgebiete sind moderne Computerspiele und Simulationssoftware.
Anders als es die Bezeichnung vermuten lässt, muss dabei nicht zwangsläufig ein physikalisches Konzept zu Grunde liegen. Dies liegt oft an der immensen Komplexität der auf physikalischen Prozessen basierenden Berechnungen. Da in solchen Fällen meist ein Anspruch auf Echtzeitfähigkeit besteht, geht Effizienz vor Exaktheit.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Arten der Simulation
- Physik starrer Körper (rigid body mechanics)
- nicht elastische Physik mit Deformationen (soft body dynamics)
- Masse-Feder Modelle (spring dynamics) u. a. als Grundlage der Simulation von Seilen und Stoff (rope bzw. cloth)
- Partikelsysteme u. a. als Grundlage der Simulation von Flüssigkeiten (fluid dynamics) und Feuer
[Bearbeiten] Rigid Body Mechanics
Die Physik starrer Körper bedient sich der Gesetze der klassischen Mechanik (Newtonsche Mechanik). Das zu analysierende System wird mittels Differentialgleichungen (Newtonsche Axiome) beschrieben, welches nach Einfügen von Start- und Randbedingungen lösbar ist. Da exaktes Lösen zu aufwändig ist, werden meist Näherungsverfahren (z. B. Runge-Kutta) genutzt (siehe Starrkörpersimulation).
Komplizierter ist die Behandlung von Stößen, da u. a. plötzliche Richtungs- und Impulsänderungen berücksichtigt werden müssen. Man unterscheidet zwischen Kollisionserkennung und -antwort.
[Bearbeiten] Physik-Engines
| Engine | Lizenz | Weblink | Betriebssystem | SDK/Sourcen |
|---|---|---|---|---|
| Bullet | Open Source | continuousphysics.com | Windows, Linux, Mac OS X | |
| Box 2D (2D-Engine) | Open Source | box2d.org | Windows, Linux, Mac OS X | |
| IBDS | Open Source | impulse-based.de | Windows, Linux, Mac OS X | |
| Havok | kommerziell | Havok.com | Windows, Mac OS (ab 4.0) | |
| PhysX (vormals NovodeX) | kommerziell | nvidia.com | Windows, Linux | C++, C# (PhysX-sharp) |
| Karma | kommerziell | Renderware.com | Windows | |
| Meqon | kommerziell | Meqon.com | Windows | |
| Newton Game Dynamics | kostenlos | Newtondynamics.com | Windows, Linux, Mac OS | |
| Open Dynamics Engine | Open Source | ODE.org | Windows, Linux, Mac OS X, Unix-Derivate | |
| Tokamak | Open Source | tokamakphysics.com | Windows | C++ |
| True Axis | kommerziell | trueaxis.com | Windows | |
| Phun | kostenlos | phun.at | Windows, Linux, Mac OS X | |
| Phyz (Dax Phyz) | kostenlos | phyz.ath.cx | Windows |
Im September 2005 hat ageia Technologies, Inc. den Konkurrenten Meqon übernommen. Somit erfährt die gleichnamige Engine keine Weiterentwicklung mehr, der Support ist aber gewährleistet. 2007 hat Intel Havok gekauft. Aegia, der ursprüngliche Hersteller von PhysX wurden 2008 von Nvidia gekauft.[1]
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Einzelnachweise
- ↑ http://www.zdnet.de/news/wirtschaft_unternehmen_business_nvidia_kauft_ageia_technologies_story-39001020-39185821-1.htm
[Bearbeiten] Weblinks
-
Commons: Physics engine – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien - Simulations- und Spiele-Physik mit vielen Links
