有哪些好的刚体动力学参考?

What are some good rigid body dynamics references?

提问人:Serafina Brocious 提问时间:9/13/2008 最后编辑:Serafina Brocious 更新时间:9/5/2013 访问量:1969

问:

我根本不是一个数学家,但我对学习刚体物理学很感兴趣(为了实现基本的 3D 物理引擎)。在学校里,我只通过代数 II 学习数学,但我多年来一直从事 3d 开发,所以我对向量、四元数、矩阵等有相当不错的理解。我真正的问题是阅读复杂的公式等,所以我正在寻找一些体面的刚体动力学参考,这些参考会有一些意义。

有人有什么好的参考资料吗?

数学 物理

评论


答:

4赞 Eugene Yokota 9/13/2008 #1

游戏程序员的物理特性我认为比游戏开发人员的物理更好。

如果你想在书架上放一些厚厚的东西(就像我一样),Eberly 的 3D 游戏引擎设计和 Erleben 的基于物理的动画可以伴随上述内容。

1赞 Jon Limjap 9/13/2008 #2

我想你要找的是经典力学,它以广义的方式描述了一维、二维和三维的运动。

我从德克萨斯大学找到了一门很好的经典力学入门课程

我不保证你能够理解那里的所有概念,但它至少会给你一个计划的基础。我建议你咨询物理学教授,以帮助你理解数学。

祝你好运!

评论

0赞 Serafina Brocious 9/13/2008
感谢您的输入——我会读一读。看起来有点数学沉重,但不是很复杂。
3赞 Niall 9/13/2008 #3

Chris Hecker 在他的网站上有一组不错的文章,这些文章最初发表在《游戏开发者杂志》上。他们从 2D 物理开始,然后发展到 3D。

大卫·巴拉夫(David Baraff)的《基于物理的建模》(Physical Based Modeling)也不错,但在数学上有点重。

0赞 Adi 9/18/2008 #4

尽量不让你沮丧地扯掉头发(好吧,Baraff/Witkin 关于多维矩阵的伟大数学文章有时会这样做),你可以看看更简单的在线文章,比如那些发表在 Gamasutra 上的文章。 以下是其中两个:

  1. http://www.gamasutra.com/resource_guide/20030121/kennedy_pfv.htm
  2. http://www.gamasutra.com/features/19990702/data_structures_01.htm
  3. http://www.gamasutra.com/resource_guide/20030121/jacobson_pfv.htm

您会注意到,他们指出了上述资源作为其参考的一部分。我想补充一点,除非你需要求解多个粒子、铰接字符或非刚性复杂物体的方程组,否则这可能就足够了。

但是,如果您确实在寻找涉及矩阵和方程系统的更高级的物理和数学,请查看 Witkin 和 Baraff 的主页(如果我没记错的话,我认为他们都在皮克斯),或者从 Hecker 开始(他尝试了多种实用方法并记录了他的结果)。

1赞 Museful 9/5/2013 #5

如果您已经熟悉(并且熟悉)

  • 线性代数
  • 基础微积分
  • 牛顿运动定律

那么 6DoF 刚体动力学就是你要找的。这是一篇简短的文章,当时我曾经不得不开发直升机飞行模拟器。

使用旋转矩阵可以对方程进行极其简单的建模,但是如果您出于其他原因更喜欢四元数的表示,则存在与四元数之间的简单映射。