El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
HOME Els meus cursos Finalitzats
◄ Anterior
◄

Integrar Física

Següent ►
►

En aquest tema, aprendrem com integrar un motor de física en una aplicació DirectX. La física és una part essencial de molts jocs i aplicacions gràfiques, ja que permet simular moviments realistes, col·lisions i altres fenòmens del món real. Utilitzarem un motor de física popular, com ara PhysX o Bullet, per demostrar com es pot aconseguir aquesta integració.

Objectius del Tema

  1. Comprendre els conceptes bàsics de la física en aplicacions gràfiques.
  2. Configurar un motor de física en un projecte DirectX.
  3. Integrar la simulació física amb el renderitzat gràfic.
  4. Implementar col·lisions i respostes físiques.

  1. Conceptes Bàsics de la Física en Aplicacions Gràfiques

Conceptes Clau

  • Massa i Inèrcia: La massa determina la resistència d'un objecte a canvis en el seu moviment. La inèrcia és la resistència d'un objecte a canvis en la seva rotació.
  • Forces i Acceleració: Les forces aplicades a un objecte determinen la seva acceleració segons la segona llei de Newton (F = m * a).
  • Col·lisions: Quan dos objectes es troben, es produeix una col·lisió que pot canviar la seva velocitat i direcció.
  • Gravetat: Una força constant que atrau els objectes cap al centre de la Terra.

Taula de Conceptes Físics

Concepte Descripció
Massa Quantitat de matèria en un objecte.
Inèrcia Resistència d'un objecte a canvis en el seu moviment o rotació.
Força Interacció que canvia el moviment d'un objecte.
Acceleració Canvi de velocitat d'un objecte per unitat de temps.
Col·lisió Interacció entre dos objectes que canvia la seva velocitat i direcció.
Gravetat Força que atrau els objectes cap al centre de la Terra.

  1. Configurar un Motor de Física en un Projecte DirectX

Passos per Configurar PhysX

  1. Descarregar i Instal·lar PhysX:

    • Visita la pàgina oficial de NVIDIA PhysX i descarrega el SDK.
    • Segueix les instruccions d'instal·lació per configurar el SDK al teu sistema.

  2. Integrar PhysX al Projecte:

    • Afegeix les biblioteques i els fitxers d'encapçalament de PhysX al teu projecte DirectX.
    • Configura les opcions de compilació per incloure les rutes de les biblioteques i els fitxers d'encapçalament.

Exemple de Codi: Inicialitzar PhysX

#include <PxPhysicsAPI.h>

using namespace physx;

PxDefaultAllocator      gAllocator;
PxDefaultErrorCallback  gErrorCallback;

PxFoundation*           gFoundation = nullptr;
PxPhysics*              gPhysics    = nullptr;

void InitializePhysX() {
    gFoundation = PxCreateFoundation(PX_PHYSICS_VERSION, gAllocator, gErrorCallback);
    if (!gFoundation) {
        throw std::runtime_error("PxCreateFoundation failed!");
    }

    gPhysics = PxCreatePhysics(PX_PHYSICS_VERSION, *gFoundation, PxTolerancesScale(), true);
    if (!gPhysics) {
        throw std::runtime_error("PxCreatePhysics failed!");
    }
}

Explicació del Codi

  • PxCreateFoundation: Crea la fundació de PhysX, que és necessària per a totes les operacions de PhysX.
  • PxCreatePhysics: Inicialitza el motor de física amb la fundació creada.

  1. Integrar la Simulació Física amb el Renderitzat Gràfic

Sincronitzar Física i Renderitzat

Per sincronitzar la simulació física amb el renderitzat gràfic, cal actualitzar la simulació física en cada iteració del bucle de renderització.

Exemple de Codi: Actualitzar la Simulació Física

void UpdatePhysics(PxScene* scene, float deltaTime) {
    scene->simulate(deltaTime);
    scene->fetchResults(true);
}

void RenderLoop() {
    while (true) {
        float deltaTime = CalculateDeltaTime();
        
        // Actualitzar la física
        UpdatePhysics(gScene, deltaTime);
        
        // Renderitzar la escena
        RenderScene();
    }
}

Explicació del Codi

  • simulate: Avança la simulació física en el temps especificat per deltaTime.
  • fetchResults: Recupera els resultats de la simulació després de la seva execució.

  1. Implementar Col·lisions i Respostes Físiques

Crear Objectes Físics

Per crear objectes físics, cal definir les seves propietats físiques, com ara la massa, la forma i les forces aplicades.

Exemple de Codi: Crear un Objecte Físic

PxRigidDynamic* CreateDynamicObject(PxPhysics* physics, const PxTransform& transform, const PxGeometry& geometry, float density) {
    PxRigidDynamic* dynamic = PxCreateDynamic(*physics, transform, geometry, *physics->createMaterial(0.5f, 0.5f, 0.6f), density);
    if (!dynamic) {
        throw std::runtime_error("PxCreateDynamic failed!");
    }
    return dynamic;
}

Explicació del Codi

  • PxCreateDynamic: Crea un objecte dinàmic amb les propietats especificades, incloent la transformació inicial, la geometria i la densitat.

Exercicis Pràctics

Exercici 1: Crear i Simular un Cub Dinàmic

  1. Configura PhysX en el teu projecte DirectX.
  2. Crea un cub dinàmic i afegeix-lo a la simulació física.
  3. Renderitza el cub i observa com es mou sota la influència de la gravetat.

Solució de l'Exercici 1

PxRigidDynamic* cube = CreateDynamicObject(gPhysics, PxTransform(PxVec3(0.0f, 10.0f, 0.0f)), PxBoxGeometry(1.0f, 1.0f, 1.0f), 10.0f);
gScene->addActor(*cube);

Exercici 2: Implementar Col·lisions entre Dos Objectes

  1. Crea dos objectes dinàmics.
  2. Configura les seves propietats físiques per assegurar que col·lideixin.
  3. Observa la resposta de la col·lisió en la simulació.

Solució de l'Exercici 2

PxRigidDynamic* object1 = CreateDynamicObject(gPhysics, PxTransform(PxVec3(0.0f, 10.0f, 0.0f)), PxBoxGeometry(1.0f, 1.0f, 1.0f), 10.0f);
PxRigidDynamic* object2 = CreateDynamicObject(gPhysics, PxTransform(PxVec3(0.0f, 5.0f, 0.0f)), PxBoxGeometry(1.0f, 1.0f, 1.0f), 10.0f);
gScene->addActor(*object1);
gScene->addActor(*object2);

Conclusió

En aquest tema, hem après a integrar un motor de física en una aplicació DirectX, configurar-lo, sincronitzar la simulació física amb el renderitzat gràfic i implementar col·lisions i respostes físiques. La física és una part fonamental per crear experiències realistes en jocs i aplicacions gràfiques, i la seva integració amb DirectX permet aprofitar al màxim les capacitats de renderització i simulació.

En el següent tema, explorarem com implementar xarxes en DirectX per permetre la comunicació entre múltiples instàncies de la nostra aplicació.

◄ Anterior
◄
Següent ►
►
El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
© Copyright 2024. Tots els drets reservats