Временные схемы для физического моделирования

Операции, используемые для пошагового моделирования физики, чаще всего:

• Интегрируйте скорость и положение
• Обнаружение столкновений и разрешение
• Разрешение контактов (в сложных случаях)

Некоторое время назад я наткнулся на эту статью из Стэнфорда, в которой предложена альтернативная схема, которая заключается в следующем:

• Обнаружение столкновений и разрешение
• Интегрировать скорость
• Разрешение контактов
• Интегрировать положение

Это интригует, потому что это позволяет найти надежные решения проблемы стекирования. Так что это заставило меня задуматься ...

Какие существуют альтернативные схемы, если таковые имеются, простые или сложные? Каковы их преимущества, недостатки и соображения производительности?

Метод, который я нашел и который работал лучше всего на протяжении многих лет, таков:

• Интегрировать скорость

• Обнаружение столкновения

• Решатель ограничений (включая разрешение контактов)

• Интегрировать положение

По-видимому, это называется «полуявным». Я считаю, что это самая стабильная из всех техник, которые я пробовал. Я использовал это в физическом движке позади Little Big Planet PSP.

Надеюсь, поможет!

Ура, Пол.

Еще одна схема, с которой я столкнулся, это та, которая основана на динамике положения, где вы:

• Интегрируйте скорость и положение (без ограничений)
• Обнаружение столкновения
• Решатель ограничений (на основе позиции)
• Обновите скорости с новых позиций (в основном вы интегрируете их, используя вычисленные силы ограничения, как вы это делали для позиций)

Это должно показать, что действительно есть другие схемы. У каждого есть свои преимущества. Например, PBD хорош для одежды, а полуявный решатель скорости лучше подходит для жестких дисков.

Шаг обнаружения столкновения должен быть где-то после того, как позиции были обновлены, так как не имеет значения, ставите ли вы его до или после обновления скорости (если вы не используете скорость для непрерывного обнаружения). Вещи могут стать еще более запутанными, если вы используете методы более высокого порядка, такие как Рунге-Кутта: где вы помещаете столкновение тогда и как часто? Я думаю, что у Кенни Эрлебена есть несколько параграфов на эту тему (ленивые и энергичные подходы) в начале своей кандидатской диссертации.