Physics for Game Developers

出版者:O'Reilly Media

作者:David M Bourg

页数:336

出版时间:2001-11-15

价格:USD 39.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780596000066

具体描述

Colliding billiard balls. Missile trajectories. Cornering dynamics in speeding cars. By applying the laws of physics, you can realistically model nearly everything in games that bounces around, flies, rolls, slides, or isn't sitting still, to create compelling, believable content for computer games, simulations, and animation. Physics for Game Developers serves as the starting point for those who want to enrich games with physics-based realism. Part one is a mechanics primer that reviews basic concepts and addresses aspects of rigid body dynamics, including kinematics, force, and kinetics. Part two applies these concepts to specific real-world problems, such as projectiles, boats, airplanes, and cars. Part three introduces real-time simulations and shows how they apply to computer games. Many specific game elements stand to benefit from the use of real physics, including: *The trajectory of rockets and missiles, including the effects of fuel burn off *The collision of objects such as billiard balls *The stability of cars racing around tight curves *The dynamics of boats and other waterborne vehicles *The flight path of a baseball after being struck by a bat *The flight characteristics of airplanes You don't need to be a physics expert to learn from Physics for Game Developers, but the author does assume you know basic college-level classical physics. You should also be proficient in trigonometry, vector and matrix math (reference formulas and identities are included in the appendixes), and college-level calculus, including integration and differentiation of explicit functions. Although the thrust of the book involves physics principles and algorithms, it should be noted that the examples are written in standard C and use Windows API functions.

读后感

在游戏开发中，应用正确的物理定律可以逼真地模拟游戏中任何弹跳、飞行、翻滚、滑行或非静止的物体，以建立令人注目且真实的游戏、动画内容。 本书从基础讲起，借助形象的范例程序，介绍了如何在游戏开发中加入物理真实性并丰富游戏内容，使游戏更加灵活生动。全书共分三部...

在游戏开发中，应用正确的物理定律可以逼真地模拟游戏中任何弹跳、飞行、翻滚、滑行或非静止的物体，以建立令人注目且真实的游戏、动画内容。 本书从基础讲起，借助形象的范例程序，介绍了如何在游戏开发中加入物理真实性并丰富游戏内容，使游戏更加灵活生动。全书共分三部...

在游戏开发中，应用正确的物理定律可以逼真地模拟游戏中任何弹跳、飞行、翻滚、滑行或非静止的物体，以建立令人注目且真实的游戏、动画内容。 本书从基础讲起，借助形象的范例程序，介绍了如何在游戏开发中加入物理真实性并丰富游戏内容，使游戏更加灵活生动。全书共分三部...

在游戏开发中，应用正确的物理定律可以逼真地模拟游戏中任何弹跳、飞行、翻滚、滑行或非静止的物体，以建立令人注目且真实的游戏、动画内容。 本书从基础讲起，借助形象的范例程序，介绍了如何在游戏开发中加入物理真实性并丰富游戏内容，使游戏更加灵活生动。全书共分三部...

在游戏开发中，应用正确的物理定律可以逼真地模拟游戏中任何弹跳、飞行、翻滚、滑行或非静止的物体，以建立令人注目且真实的游戏、动画内容。 本书从基础讲起，借助形象的范例程序，介绍了如何在游戏开发中加入物理真实性并丰富游戏内容，使游戏更加灵活生动。全书共分三部...

用户评价

作为一名独立游戏工作室的创始人，时间成本对我来说就是生命线。我需要快速评估技术方案的可行性和投入产出比。这本书的价值就在于它极高的“信息密度”和“实战指导性”。它不像教科书那样面面俱到，而是聚焦于游戏中最常用、也最容易出错的模块。我特别关注了它关于“性能优化”的章节，它明确指出了哪些物理计算是CPU密集型的，并提供了如何通过降维、使用简化的碰撞体（比如用胶囊体代替复杂网格）来换取性能提升的决策框架。书中甚至讨论了如何平衡不同物理组件的更新频率，以适应不同平台（如移动端和PC端）的性能差异。这种直接面向生产力的内容，让我能够迅速判断，我们是否需要自己写一个定制的物理系统，还是仅仅优化现有引擎的参数。这本书与其说是一本物理指南，不如说是一本关于“游戏物理工程决策”的最佳实践手册。

这本书简直是为我这种业余游戏开发者量身定做的！我一直对物理引擎在游戏中的应用充满好奇，但市面上的物理学教材要么过于理论化，要么就是针对专业工程师的深度，让我望而却步。这本书的切入点非常实际，它没有花大篇幅去讨论复杂的微积分和偏微分方程，而是直接告诉你，在Unity或Unreal这样的主流引擎里，如何用最直观的方式实现逼真的碰撞、重力、弹跳和摩擦力。特别是关于刚体动力学的讲解，作者用了很多游戏中的例子，比如一个箱子如何滚动、一个角色如何被推倒，这些都是我们日常开发中最常遇到的问题。我特别欣赏它对“误差处理”的探讨，游戏开发和现实物理模拟不同，总会有些数值上的“小瑕疵”，这本书教你如何优雅地处理这些瑕疵，让玩家感觉不到背后的数学模型，只感受到流畅的游戏体验。读完它，我不再需要依赖引擎自带的“黑箱”组件，而是能更深入地理解它们的工作原理，从而在定制化物理效果时胸有成竹。这对我来说，是一次从“调用API”到“理解原理”的巨大飞跃。

我是一个对数学有恐惧症的艺术家，我们团队的美术资源往往需要与物理效果无缝对接，比如爆炸后的碎片飞溅、流体特效的路径引导等。我希望了解基本的物理概念，但绝对不想被公式淹没。这本书简直是我的救星。它的叙述语言非常口语化，而且大量的插图和伪代码注释，让抽象的概念变得具象化。比如，当它解释牛顿第三定律（作用力与反作用力）时，它用的是两个角色互相推搡的场景，而不是抽象的“F1 = -F2”。最让我感到惊艳的是它对“碰撞检测”的介绍，它没有直接陷入到复杂的几何学算法中去，而是从一个更高级的视角——“时间连续性”来解释为什么扫掠测试比单纯的位置检查更可靠，这对我们处理快速移动物体非常关键。这本书成功地搭建了一座桥梁，连接了艺术创造的直觉和工程实现的逻辑，让我这个非技术背景的人也能参与到核心的设计讨论中去。

坦白说，我买这本书之前其实有点犹豫，因为我主要做的是2D像素风的平台跳跃游戏，总觉得复杂的3D物理模拟跟我关系不大。但看完前三章后，我才意识到，很多2D物理的基础，比如动量守恒、能量损耗（阻尼），在3D世界里的实现原理和2D是相通的，只是维度增加了。这本书用非常生动的方式解释了为什么在游戏里，你需要对现实世界的物理定律进行“艺术加工”。例如，为了让跳跃手感更“爽快”，我们需要在重力加速度上做一些微调，这本书提供了量化的参考数据和背后的心理学依据——玩家对加速度的感知。对于我这种追求手感至上的人来说，这比纯粹的理论推导更有价值。它教会我，物理引擎不是用来“复制”现实，而是用来“服务”游戏体验的工具。书中关于如何设计一个能让玩家感到“恰到好处”的物理反馈系统的章节，是我至今读过的最实用的内容。

我是一名资深程序员，主要负责后端架构，但最近我们团队决定尝试做一款包含复杂载具模拟的独立游戏，这块知识正好是我的短板。我原本以为这本书会像其他科普读物一样，浮光掠影地提一下基本概念，结果大出所料。它的深度和广度都让我感到惊喜。书中对角动量和万有引力在太空场景中的应用讲解得极为透彻，它不仅给出了公式，更重要的是，它解释了这些公式在离散时间步长（Discrete Timestep）中如何被近似和优化，这对于保持帧率稳定至关重要。我尤其喜欢它讨论的“限制性运动学”，比如角色爬梯子或者角色被卡在狭窄的角落时，如何用物理约束来保证角色不会穿模或做出不合理的动作。这部分内容，很多游戏物理教程是完全跳过的，但对于提高游戏品质却是决定性的。这本书的结构非常清晰，从基础的力学到高级的布料模拟和流体简化模型，层层递进，像一个训练有素的教练，一步步把我领进了这个复杂的领域。

先理论，后代码，讲解了一般游戏中用到的物理计算方法。对于理解物理引擎有帮助。但是此书没有涉及碰撞检测。

先理论，后代码，讲解了一般游戏中用到的物理计算方法。对于理解物理引擎有帮助。但是此书没有涉及碰撞检测。

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先理论，后代码，讲解了一般游戏中用到的物理计算方法。对于理解物理引擎有帮助。但是此书没有涉及碰撞检测。

先理论，后代码，讲解了一般游戏中用到的物理计算方法。对于理解物理引擎有帮助。但是此书没有涉及碰撞检测。