La física de animación por computadora o física de juegos implica la introducción de las leyes de la física en un motor de simulación o juego , particularmente en gráficos de computadora en 3D , con el propósito de hacer que los efectos parezcan más realistas para el observador. Por lo general, la física de simulación es solo una aproximación cercana a la física real, y el cálculo se realiza utilizando valores discretos. Además, los juegos pueden desviarse intencionalmente de la física real con fines de juego; Un ejemplo común es permitirle al jugador hacer un doble salto cuando no hay nada desde donde saltar, o cambiar los valores de ciertos parámetros físicos, como la cantidad de gravedad presente.
Hay varios elementos que forman componentes de la física de simulación, incluido el motor de física , el código de programa que se utiliza para simular la física newtoniana en el entorno y la detección de colisiones , que se utiliza para resolver el problema de determinar cuándo se cruzan dos o más objetos físicos en el entorno. el camino del otro.
Hay dos tipos centrales de simulaciones de física : simuladores de cuerpo rígido y de cuerpo blando . En una simulación de cuerpo rígido, los objetos se agrupan en categorías en función de cómo deberían interactuar y requieren menos rendimiento. La física de cuerpos blandos implica la simulación de secciones individuales de cada objeto para que se comporte de una manera más realista. [1]
Un aspecto común de los juegos de computadora que modelan algún tipo de conflicto es la explosión. Los primeros juegos de computadora usaban el simple recurso de repetir la misma explosión en cada circunstancia. Sin embargo, en el mundo real, una explosión puede variar según el terreno, la altitud de la explosión y el tipo de cuerpos sólidos impactados. Dependiendo de la potencia de procesamiento disponible, los efectos de la explosión pueden modelarse como los componentes partidos y destrozados propulsados por el gas en expansión. Esto se modela mediante una simulación de un sistema de partículas . Un modelo de sistema de partículas permite simular una variedad de otros fenómenos físicos, incluidos humo , agua en movimiento , precipitación, Etcétera. Las partículas individuales dentro del sistema se modelan utilizando los otros elementos de las reglas de simulación física, con la limitación de que el número de partículas que se pueden simular está restringido por la potencia de cálculo del hardware. Por lo tanto, es posible que las explosiones deban modelarse como un pequeño conjunto de partículas grandes, en lugar de la gran cantidad más precisa de partículas finas. [2]
Esta es una técnica de simulación y animación procedimental para mostrar el movimiento de un personaje cuando es asesinado. Trata el cuerpo del personaje como una serie de huesos rígidos conectados entre sí con bisagras en las articulaciones. La simulación modela lo que le sucede al cuerpo cuando cae al suelo. Los modelos físicos más sofisticados del movimiento de las criaturas y las interacciones de colisión requieren un mayor nivel de potencia de cálculo y una simulación más precisa de sólidos, líquidos e hidrodinámica. Los sistemas articulados modelados pueden reproducir los efectos del esqueleto , los músculos , los tendones y otros componentes fisiológicos . [3] Algunos juegos, como Boneworks yHalf-Life 2 , aplica fuerzas a las articulaciones individuales que permiten que los muñecos de trapo se muevan y se comporten como humanoides con animaciones totalmente procedimentales. Esto permite, por ejemplo, derribar a un enemigo o agarrar cada articulación individual y moverla y la animación basada en la física se adaptaría en consecuencia, lo que no sería posible con los medios convencionales. Este método se llama muñecos de trapo activos y se usa a menudo en combinación con cinemática inversa .