我所遭遇过的游戏中间件--Havok
Havok是我接触的第一款游戏中间件,那是在五,六年前,我刚刚毕业,对游戏开发还是个菜鸟.我记得先是对游戏场景中的地形和其他静态物体生成刚体,然后做角色的Ragdoll就是模拟人死之后顺着地形躺下,然后又做车辆模拟,后来还做过破碎.下面先一一枚举下我做的事情:
(1)地形刚体是每次场景加载时实时生成的.
(2)场景中的所有静态物体生成一个巨大的组合刚体,每一个静态物体都是刚体的一个Shape,然后将该刚体保存到文件中.
(3)创建出一堵刚体所组成的墙.然后可以用物体砸它.
(4)Ragdoll搞的很辛苦,因为当时我还不太了解骨骼动画,还没吃透游戏引擎中的动作模块.然后Havok又有一套Animation模块,如果要做Ragdoll则需要用到Animation.
(5)穿刺处理.当搞出Ragdoll之后,发现如果角色死在墙边时,手部有可能插入到墙内,那么这时变成Ragdoll后,手部刚体就会在墙内.这种情况下死相有些难看,需要做动态刚体穿刺处理.
(6)车辆模拟,当时搞出来后,在场景编辑器中,随意生成地形,创建场景,自己玩的很起劲.后来我比较了PhysX和Bullet后发现Havok提供了车辆功能最为完善,操作感最好.
(7)破碎处理.DEMO中有敲玻璃的例子,我就仿着它写,记得当时是有个坦克的车辆,用它发射子弹刚体敲击玻璃.而玻璃破碎的过程是删除旧刚体,生成多个新刚体.
(8)可分解的刚体,就是做一个小木屋,当有其他刚体碰到时,会坍塌.但坍塌后的刚体有时会嵌入到地面上,左右摇摆不定,这让我很是无奈.
(9)想做刚体模拟布料效果,当时生成一圈的刚体,围在一个角色腿部.每个刚体与周围四个刚体有约束连接.但效果不行,动作剧烈时或刷帧率低时,膝盖会穿出刚体.
(10)角色的控制.纯粹就是将Havok的CharacterControl移植到引擎中.引擎中本来就是角色控制的逻辑,没必要用Havok的.
我在Havok上做的一切没有应用于任何一款游戏,最初觉得有点可惜,但是现在再看看当时写的代码,想想也不可惜,那代码写得太挫了.
Havok不仅仅是物理开发包,正如DirectX不仅仅是3D图形开发包一样.Havok包括一系列图形游戏相关的开发,如AI,Animation,布料,脚本,甚至包括一套图形渲染引擎.但大部分的使用都是在物理方面,就如同大部分对DirectX的使用仅仅是D3D.DirectX的其他模块如Sound,Music还有人在用,而Input,Play之类使用者了了无几.与Havok竞争的一款物理引擎PhysX,感觉它们两个的关系很像DirectX和openGl.DirectX的装包有500多M,openGl的安装包大约有几十M.Havok大而全,提供了很多与物理相关的功能,它的安装包也很大,总共要几个G,安装过程也挺麻烦的.PhysX的安装包则只有100M不到.Havok提供了起码几百个的DEMO,而PhysX的官方DEMO也就二十几个.Havok大气滂沱,PhysX简洁精悍.
Havok的所有DEMO都堆集在一个工程中,这个工程十分庞大,这是我至今为止见过的代码量最大的单个工程,感觉相当霸气.DEMO涉及到Havok的方方面面,除了物理和碰撞方面的,还有内存管理,多线程管理,文件读写.如果能再集成几个物理小游戏就好了.
Havok有一套Animation模块,也是免费的,这个因为不太用,所以我研究地不深.记得当时有个DEMO是实现动作混合的,不知道这个模块现在发展成什么样了.现在游戏中有角色间交互的需求,比如角色受到攻击时,攻击点不同,攻击力度不同应该有不同的反映,希望能有解决方案.这需要物理,Animation,IK三种技术.
Havok的布料模块,这个模块很奇怪,它与物理模块没有关系,或者说它有自己的物理模块.如果你要实现一个角色穿着布料的情况,你需要为布料再创建出一套碰撞体来.但角色身体上可能已经给他创建出刚体了.而布料的最大问题是有很大的不确定性,当角色播放剧烈的动作时,布料会穿出碰撞体.比如你的角色穿着一条裙子,当一套动作做完后,大腿穿出了裙子,整个裙子跑到屁股后面了.后来Nvdina提供了一套基于PhysX的中间件Apex,实现了物理布料与骨骼动画的融合处理,使布料在受物理影响时,也受到骨骼动作的影响,解决了这一难题.从而我便从Havok转到了PhysX.
Havok AI这个不免费,我没接触过.Havok物理中有个DEMO是角色在场景中自由漫游且相互避让.其实寻路,碰撞,物理,IK总有些耦合性.
Havok的相关工具还是挺不错的,Havok的Max导出插件在导出模型时,可以自由地设置其矩阵变换;而PhysX导出插件则不能.MAX中的建模坐标系为Z轴右手坐标系,而通常游戏中为Y轴向上的左手坐标系.那么对模型的坐标系变换就很是需要.Havok的VisualDebugger工具要比PhysX的更好用.我记得可以很轻松地设置VisualDebugger的视角与游戏视角一致,而PhysX的PVD中,我始终没有实现这一功能.不过VisualDebugger我不太常用,相对于重开一个进程对物理进行调试数据的显示,我更喜欢直接将物理对象绘制在游戏中,这样做更为直观方便.