Bullet Physics Library

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Bullet Physics Library
Изображение логотипа
Типфизический движок
Ключевые программистыЭрвин Куманс (англ. Erwin Coumans), Ли Хоус (англ. Lee Howes)
Аппаратные платформы IBM PC-совместимые компьютеры, PlayStation 3, PlayStation Portable, Wii, Nintendo DS, Xbox 360, Android, iPhone
Поддерживаемые ОСMicrosoft Windows, macOS, Linux, Google Android, Apple iOS
Написан на языках Си, C++
Лицензиясвободная — лицензия zlib[1]
Последняя версия3.2.4 (25 апреля 2022[2])
Первая игра на движке «Regnum Online[англ.]» (24 мая 2007)
Последняя игра на движкеRed Dead Redemption 2
bulletphysics.org/wordpress/
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Bullet Physics Library (Библиотека физики «Bullet»; далее — «Bullet»[3]) — физический движок реального времени, который распространяется под свободной лицензией zlib. Скомпилированная библиотека и исходный код движка размещены в свободном доступе на хостинге Google Code. Основной автор «Bullet», Эрвин Куманс (англ. Erwin Coumans), ранее работал над движком Havok.

«Bullet» активно используется в компьютерных играх, фильмах, программах трёхмерного моделирования, как компонент других игровых движков и во множестве других более специфичных случаях. «Bullet» используется компанией AMD в рамках программы Open Physics Initiative, которая предполагает создание нового физического движка на базе «Bullet» и Digital Molecular Matter, который будет активно использовать аппаратное ускорение расчётов физических вычислений посредством OpenCL и DirectCompute.

Согласно статье из журнала Game Developer[англ.], которая была опубликована в августе 2009 года, «Bullet» по популярности использования разработчиками компьютерных игр занимает третье место, уступая лишь движкам nVidia PhysX и Havok.[4]

История

В середине сентября 2009 года компания AMD предложила свою поддержку в разработке OpenCL-версии движка «Bullet» для видеокарт.[5][6]

30 сентября 2009 года было официально объявлено о том, что DMM станет составным компонентом новообразованного движка, который разрабатывается AMD и Pixelux соответственно проекту «Open Physics Initiative».[7]

В середине октября 2009 года журналисты сайта Icrontic взяли интервью у руководителя технического маркетинга nVidia Тома Питерсена с целью узнать отношение компании к Bullet после инициативы AMD. Питерсон заявил, что nVidia и дальше будет максимально поддерживать развитие движка.[8]

В конце февраля 2010 года была выпущена версия движка и SDK под номером 2.76. В этой версии были сделаны необходимые приготовления к поддержке исполнения через OpenCL и обновлены предварительные демонстрации MiniCL. Был улучшен плагин Dynamica для Autodesk Maya, введён новый бинарный платформонезависимый формат экспорта-импорта физических данных .bullet, а также добавлены предварительные версии новых инструментов: btInternalEdgeUtility для исключения ненужных коллизий при взаимодействии объектов и редактор/отладчик физики.[9]

22 сентября 2010 года вышла версия 2.77, в которой рамках Open Physics Initiative была добавлена запланированная ранее поддержка аппаратного ускорения на графических процессорах через OpenCL и DirectCompute. В версии 2.77 аппаратное ускорение было реализовано для модуля симуляции одежды (BulletSoftBody). В будущих версиях планируется поддержка и других модулей движка. Также в рамках версии 2.77 разработчики создали плагин для 3DS Max, который добавляет в программу поддержку Bullet.[10][11]

В начале августа 2011 года на конференции SIGGRAPH 2011 компания Autodesk при поддержке AMD представила для редактора трёхмерной графики Maya 2012 новый плагин Bullet Physics, который использует OpenCL и который вошел в набор Subscription Advantage Pack. «Мы продвигаем индустриальные стандарты вроде OpenCL и Bullet Physics, так как они упрощают программирование и устраняют препятствия, вызванные проприетарными технологиями, которые могут ограничить творчество разработчиков», — заявил по этому поводу Сандип Гупте (англ. Sandeep Gupte), главный управляющий подразделения профессиональной графики в AMD.[12][13]

16 сентября 2011 года была выпущена версия 2.79, основная часть которой была направлена на исправление ошибок, однако также и вносила новый функционал: новый метод декомпозиции выпуклых поверхностей на основе библиотеки HACD и новая система сборки premake, которая может автоматически генерировать файлы проекта Microsoft Visual Studio. Одновременно с выходом этой версии были опубликованы материалы по Bullet, которые презентовались на SIGGRAPH 2011 в рамках доклада «Destruction and Dynamicsfor Film and Game Production».[14][15]

Функциональные возможности

Процесс разрушения стены, смоделированный движком «Bullet»

Обнаружение столкновений

Обнаружение столкновений, используемое в «Bullet», как и в большинстве других физических движков, имеет широкую и узкую фазы (англ. broadphase, narrowphase). Во время широкой фазы алгоритм обнаружения столкновений уменьшает количество потенциально взаимодействующих объектов путём применения ограничивающих объёмов к сцене. «Bullet» содержит несколько разных реализаций широкой фазы, предназначенных для различных целей. Наиболее общая реализация базируется на динамических иерархиях ограничивающих объёмов (англ. dynamic bounding volume hierarchies): используются выровненные по осям ограничивающие параллелепипеды (англ. axis aligned bounding box — AABB), которые постепенно обновляются при перемещении, добавлении или удалении объектов. Также присутствует другая реализация широкой фазы, имеющая аппаратное ускорение на графических процессорах посредством OpenCL, однако она имеет ограничения на размеры объектов.[31]

Этап узкой фазы связан с точной генерацией точек контакта между парами соприкоснувшихся между собой объектов. «Bullet» использует несколько обобщённых алгоритмов, а именно алгоритм Гилберта-Джонсона-Кёрти (англ. GJK) и Expanding Polytope Algorithm (EPA), которые решают задачи столкновения для широкого набора типов геометрических форм столкнувшихся объектов.[31]

Присутствует поддержка непрерывного обнаружения столкновений, которое вычисляет время столкновения между движущимися и вращающимися объектами, однако по умолчанию «Bullet» вычисляет наименьшее расстояние и глубину проникновения в дискретные моменты времени для получения информации о точках контакта между объектами.[31]

Использование

Благодаря своей бесплатности и открытому свободному коду «Bullet» активно используется не только в индустрии компьютерных игр, но и в производстве спецэффектов к фильмам. Многие производители спецэффектов, использующие «Bullet», модифицируют его под свои проприетарные программные инструменты или под текущие задачи, которые должен выполнять движок. Например, Digital Domain использовала модифицированный «Bullet» для создания эффектов к фильму «2012», а Framestore[англ.] интегрировала изменённую версию движка в свой внутренний программный инструмент fBounce при создании фильма «Шерлок Холмс». Weta Digital интегрировала движок в свою внутреннюю программу wmRigid при создании спецэффектов фильма «Команда-А».[31]

Помимо этого, «Bullet» активно используется в программах трёхмерного моделирования в качестве плагина или уже интегрированного инструмента. Он доступен для Cinema 4D, Houdini, 3ds Max, Carara[англ.], Blender, Maya и Lightwave.[31]

Согласно Эрвину Кумансу, такая популярность в использовании и адаптации движка проистекает из его кросс-платформенности, свободности и открытости, чего не имеют конкуренты — проприетарные Havok и nVidia PhysX. По сравнению со своим ближайшим свободным конкурентом — Open Dynamics Engine, — «Bullet» содержит надежный механизм обнаружения столкновений для объектов с выпуклой оболочкой, что является важным для симуляции разрушаемых структур.[31]

Индустрия компьютерных игр

«Bullet» используется во многих компьютерных играх, как коммерческих, так и некоммерческих.

Название игры Разработчик Издатель Дата первого выхода Платформы
Regnum Online[англ.]NGD Studios[англ.]NGD Studios[англ.]24 мая 2007 года ПК (Windows, Linux)
Grand Theft Auto IV[32]Rockstar North, Rockstar TorontoRockstar Games, Take-Two Interactive, Synergex29 апреля 2008 года ПК (Windows), PlayStation 3, Xbox 360
Crayola Colorful Journey[33]Crave EntertainmentCrave Entertainment31 марта 2009 года Wii
Free Realms[англ.][34][35]SOE San Diego[англ.]Sony Online Entertainment28 апреля 2009 года ПК (Windows, Mac), PlayStation 3
Trials HD[англ.][36][37]RedLynxMicrosoft Game Studios12 августа 2009 года Xbox 360
Gravitronix[англ.][38]Medaverse StudiosNintendo (WiiWare) 12 октября 2009 года Wii
Hot Wheels: Battle Force 5[англ.][39]MattelActivision17 ноября 2009 года Wii, Nintendo DS
Madagascar Kartz[англ.][40]Sidhe Interactive[англ.], VirtuosActivision27 октября 2009 года PlayStation 3, Xbox 360, Wii, Nintendo DS
Red Dead RedemptionRockstar San Diego, Rockstar NorthRockstar Games18 мая 2010 года PlayStation 3, Xbox 360, PlayStation 4, Nintendo Switch
Puzzle DimensionDoctor EntertainmentDoctor Entertainment26 августа 2010 года ПК (Windows, Mac)
Cars 2: The Video Game[41]Avalanche Software, Firebrand Games Disney Interactive21 июня 2011 года ПК (Windows, Mac OS X), Nintendo DS, PlayStation 3, Wii, Apple iOS, Xbox 360
Riptide GP[41]Vector UnitVector Unitиюль 2011 года Android
Max Payne 3Rockstar VancouverRockstar Games18 мая 2012 года ПК (Windows), PlayStation 3, Xbox 360
Scania Truck Driving SimulatorSCS SoftwareSCS Software13 июня 2012 года ПК (Windows)
Red Dead Redemption IIRockstar StudiosRockstar Games26 октября 2018 года PlayStation 4, Xbox One, ПК (Windows)

Киноиндустрия

«Bullet» был задействован в следующих фильмах:

Программы трёхмерного моделирования

Следующие программы трёхмерного моделирования используют движок «Bullet» как плагин для расчётов физики:

Игровые движки

Следующие игровые движки используют «Bullet» в качестве физического движка:

  • Crystal Space — игровой движок, поддерживающий «Bullet» и переключающийся на него как на главный физический плагин.
  • C4 Engine[англ.] — проприетарный игровой движок, разработанный компанией Terathon Software, в который Эрвин Куманс интегрировал «Bullet».
  • Cafu Engine[англ.] — игровой движок, разработанный Carsten Fuchs Software и распространяющийся как под свободной, так и под коммерческой лицензией.
  • Rockstar Advanced Game Engine — игровой движок, разработанный Rockstar San Diego и Rockstar North.
  • Blitz3D через враппер BlitzBullet.
  • Ducttape — игровой движок[52].
  • Urho3D — игровой движок.
  • Godot — открытый кроссплатформенный 2D и 3D игровой движок под лицензией MIT, который разрабатывается сообществом Godot Engine Community[53].
  • Panda3D — имеет встроенную поддержку Bullet Physics Library.
  • Jet Engine — движок, разработанный Gameloft, где Bullet Physics Library отвечает за физику.

Графические движки

Следующие графические движки имеют средства для связи с «Bullet»:

  • OGRE через плагин OgreBullet.
  • Irrlicht Engine имеет несколько плагинов для интеграции с «Bullet», включая Bullet Physics Wrapper, irrBP и GameKit.
  • OpenSceneGraph через плагин osgBullet.[54]
  • Verge3D содержит «Bullet», портированный на JavaScript с помощью компилятора Emscripten. Предоставляет доступ к API библиотеки с использованием средств визуального программирования Puzzles.

Прочее

Примечания

  1. ↑ оригинальный текст лицензии zlib. Дата обращения: 25 июля 2008. Архивировано из оригинала 30 мая 2008 года.
  2. ↑ PyBullet 3.2.4. Дата обращения: 25 апреля 2022. Архивировано 21 мая 2022 года.
  3. ↑ «Bullet» переводится с английского языка как «пуля»
  4. ↑ Bullet ranked third physics library at 10% in Game Developers Magazine survey (англ.). официальный сайт движка Bullet Physics Library (3 сентября 2009). Дата обращения: 24 сентября 2009. Архивировано из оригинала 16 февраля 2012 года.
  5. ↑ RPGman. AMD поддержит разработку OpenCL версии Bullet. GameDev.ru (18 сентября 2009). Дата обращения: 23 сентября 2009. Архивировано из оригинала 9 февраля 2011 года.
  6. ↑ Константин Ходаковский. AMD поддерживает физический движок Bullet, разрабатываемый на GeForce. Мир nVidia (26 сентября 2009). Дата обращения: 26 февраля 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  7. ↑ AMD Announces Open Physics Initiative Designed to Bring New Levels of Realism to Gaming, Simulations, Popular Applications Open and Industry Standards-based ATI Stream Technology Frees Industry from Proprietary Implementations (англ.). официальный сайт AMD (30 сентября 2009). — Оригинальный пресс-релиз. Дата обращения: 1 октября 2009. Архивировано из оригинала 13 августа 2011 года.
  8. ↑ Константин Ходаковский. NVIDIA также поддерживает движок Bullet Physics. Мир nVidia (11 октября 2009). Дата обращения: 26 февраля 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  9. ↑ DrEvil. Bullet Physics готовится к OpenCL-ускорению. Мир nVidia (26 февраля 2010). Дата обращения: 26 февраля 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  10. ↑ 1 2 DrEvil. Bullet Physics теперь поддерживает аппаратное ускорение. Мир nVidia (23 сентября 2010). Дата обращения: 29 сентября 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  11. ↑ Erwin Coumans. Bullet 2.77 is released! OpenCL & DX11 cloth, 3ds Max plugin (англ.). Официальный сайт Bullet Physics (22 сентября 2010). Дата обращения: 29 сентября 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  12. ↑ 1 2 Константин Ходаковский. AMD и Autodesk продемонстрировали API OpenCL и плагин Bullet Physics для Maya 2012. 3DNews (14 августа 2011). Дата обращения: 14 августа 2011. Архивировано 17 сентября 2011 года.
  13. ↑ "Bullet Physics" для Maya. UralDev (13 августа 2011). Дата обращения: 20 августа 2011. Архивировано из оригинала 20 августа 2011 года.
  14. ↑ Bullet 2.79 release and SIGGRAPH course material available (англ.). Официальный сайт движка (16 сентября 2011). Дата обращения: 21 сентября 2011. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  15. ↑ Bullet 2.79. UralDev.ru (19 сентября 2011). Дата обращения: 21 сентября 2011. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  16. ↑ Collision Shapes. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  17. ↑ Previously_Done. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  18. ↑ generic swept sphere collision detection algorithm. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  19. ↑ Bullet 2.68 Physics SDK released:Soft Bodies, Cloth, iPhone! (14 апреля 2008). Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  20. ↑ Bullet 2.73 SP1 released: fast btCudaBroadphase, SSE solver (16 ноября 2008). Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  21. ↑ GPU physics: OpenCL separate branch (10 сентября 2009). Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  22. ↑ Bullet 2.75 released: GPU, SPH fluids, overall improvements (10 сентября 2009). Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  23. ↑ Bullet 2.67 released: COLLADA Physics export, SPU raycast. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  24. ↑ Bullet 2.71 released: Disney Maya Plugin (5 сентября 2008). Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  25. ↑ Bullet 2.53 Multithreaded. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  26. ↑ new binary .bullet file format with Maya and Blender authoring tool support. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  27. ↑ Java port of Bullet (11 января 2008). Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  28. ↑ JBullet - Java port of Bullet Physics Library (19 мая 2009). Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  29. ↑ Bullet Real-Time Physics Simulation | Home of Bullet and PyBullet: physics simulation for games, visual effects, robotics and reinforcement learning. (амер. англ.). Дата обращения: 5 мая 2023. Архивировано 18 мая 2023 года.
  30. ↑ Bullet on XNA (13 сентября 2006). Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  31. ↑ 1 2 3 4 5 6 Mike Seymour. Bullet Open Source Physics Engine (англ.). fxguide[англ.] (3 января 2011). Дата обращения: 26 июля 2011. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  32. ↑ AAA Titles using Bullet. Erwin Coumans (5 января 2009). — «There are some AAA games released by Sony Computer Entertainment, Disney and Rockstar and others. [...] We are allowed to mention that some parts of Bullet have been co-developed and optimized with Rockstar and merged into their Rage game engine, used on Xbox 360, PC and PLAYSTATION 3 in Midnight Club: Los Angeles and Grand Theft Auto 4.» Дата обращения: 5 января 2009. Архивировано из оригинала 18 февраля 2012 года.
  33. ↑ Crayola Colorful Journey for Wii. eric777 (28 января 2009). — «we specifically used Bullet to allow the player to free-draw new static & dynamic objects, to modify the levels and solve puzzles.» Дата обращения: 14 ноября 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  34. ↑ FreeRealms uses Bullet. Roy Eltham (15 апреля 2009). — «We're using Bullet collision & dynamics. We use it for our character controller (our own custom one), line of sight checks, and so forth as well as for vehicle physics in the Racing and Demolition Derby instances. Check out the beta here. Go sign up, we are letting people into the beta in waves over the next week or so. Roy Eltham, Senior Engine Programmer, Sony Online Entertainment, http://www.freerealms.com/».+Дата обращения: 20 апреля 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  35. ↑ Free Realms (Sony Online Entertainment) uses Bullet Physics Library (англ.). официальный сайт «Bullet» (6 мая 2009). Дата обращения: 1 октября 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  36. ↑ Dale Nardozzi - "Legba". Trials HD Developer Interview. TeamXbox (6 августа 2009). — «We are also using a modified version of an open source physics engine called Bullet Physics Library to calculate our physics simulation and collision inside the game.» Дата обращения: 15 декабря 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  37. ↑ Trials HD (XBox 360) uses Bullet (англ.). официальный сайт «Bullet» (23 сентября 2009). Дата обращения: 1 октября 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  38. ↑ Gravitronix releases on WiiWare, uses Bullet. Wavesonics (12 октября 2009). — «The engine was developed 100% from scratch, and makes extensive use of Bullet for all physics, collision detection, and more.» Дата обращения: 14 ноября 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  39. ↑ HotWheels: Battle Force 5 for Wii uses Bullet. Kester Maddock (13 ноября 2009). — «HotWheels: Battle Force 5 for Wii uses Bullet for collision detection, dynamics, and vehicle simulation..» Дата обращения: 14 ноября 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  40. ↑ Madagascar Kartz uses Bullet. Kester Maddock (14 октября 2009). — «Madagascar Kartz for Wii, PS3 & Xbox360 uses Bullet. http://nzgamer.com/all/news/3515/madagascar-kartz-announced-dated.html Madagascar Kartz is a 4 player kart racer. Its vehicle simulation is based on Bullet's btRaycastVehicle.» Дата обращения: 14 ноября 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  41. ↑ 1 2 Disney’s Cars 2 game and Riptide GP for Android using Bullet (англ.). Официальный сайт Bullet Physics (27 июня 2011). Дата обращения: 26 июля 2011. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  42. ↑ 2012 Step by Step (13 ноября 2009). Дата обращения: 24 ноября 2009. Архивировано 20 ноября 2009 года.
  43. ↑ Sherlock Holmes. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  44. ↑ 1 2 Bullet in SIGGRAPH collision detection course, Toy Story 3 game, A-Team movie. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  45. ↑ 1 2 Disney's Dynamica plugin for Bullet Physics. Arthur Shek (26 сентября 2008). — «I'm the software manager at Walt Disney Animation Studios who kicked off this project and cleared the open source release.» Дата обращения: 21 февраля 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  46. ↑ OpenCL Game Physics. Erwin Coumans (12 ноября 2009). — «Some movies using Bullet Physics are Bolt, Hancock and 2012». Дата обращения: 21 февраля 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  47. ↑ 1 2 PDI Dreamworks Megamind, Shrek 4 and ‘How to train your dragon’ are using Bullet (англ.). Официальный сайт движка (27 октября 2010). Дата обращения: 15 декабря 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  48. ↑ PDI Dreamworks Megamind, Shrek 4 and ‘How to train your dragon’ are using Bullet. Архивировано из оригинала 6 июня 2012 года.
  49. ↑ LightWave - 11.5 Features Overview. www.lightwave3d.com. Дата обращения: 14 октября 2017. Архивировано 14 октября 2017 года.
  50. ↑ New Dynamics System for Stunning, Realistic Motion. Maxon (3 сентября 2009). — «MoDynamics is based on the proven Bullet physics library». Дата обращения: 14 ноября 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  51. ↑ Hellard, Paul DAZ 3D-Gizmoz Carrara 8 Pro offers Bullet Physics Library, 64-bit support and FBX Export to Unity game engine. (19 мая 2010). — «Professional artists using the Carrara 8 Pro toolset will gain access to […] the Bullet Physics Library.» Дата обращения: 2 июля 2010. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.
  52. ↑ ducttape " Engine (недоступная ссылка)
  53. ↑ Godot 3.0 switches to Bullet for physics. Дата обращения: 5 декабря 2017. Архивировано 6 декабря 2017 года.
  54. ↑ Announcing osgBullet. Paul Martz (11 ноября 2009). — «I'm pleased to announce osgBullet, a new open source Bullet-based project.» Дата обращения: 14 ноября 2009. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года.

Ссылки