Kas yra fizinis variklis?

Fizikos variklis yra programa, kurioje yra informacijos apie fiziką ir kuri naudojama įvairiems skaitmeniniams tikslams. Fizikos variklis gali būti paprastas arba sudėtingas, atsižvelgiant į tikslą, kuriam jis naudojamas, kokius matavimus jis gali atlikti. Vienas didžiausių šio variklio vartotojų yra žaidimų pramonė, ypač naudojant trimačius (3D) žaidimus, nes tai suteikia tikroviškesnę žaidimų patirtį. Kitas įprastas vartotojas yra mokslo bendruomenė, kuri ją naudoja modeliavimui įvairiose kategorijose – nuo ​​molekulinės fizikos iki bombų ir kitų sprogmenų.

Skaitmeninės konstrukcijos dažnai kuriamos taip, kad imituotų realų pasaulį, o esminis realaus pasaulio aspektas yra fizikos naudojimas kasdieniame gyvenime. Pavyzdžiui, kai kas nors meta kamuolį, fizika nustato, kiek toli kamuolys gali nueiti, kokiu kampu jis skrieja ir kitus veiksnius. Fizinis variklis imituoja šią realią patirtį skaitmeninėje aplinkoje. Tokio tipo programoje dažnai yra daug matavimų ir lygčių, pagrįstų programos naudojimu ir ko programuotojas siekė ją kurdamas.

Priklausomai nuo to, kaip pagamintas fizinis variklis, jis gali būti pažangus arba labai paprastas, tačiau abu gali būti naudingi. Paprastų variklių fizika paprastai yra ne tokia tikroviška ir gali neatitikti visų įprastų lygčių, kurios diktuoja normalų gyvenimą, tačiau jie taip pat turi mažiau atminties ir paprastai juos lengviau įdiegti ir naudoti. Pažangesni varikliai naudoja daugybę fizinių lygčių ir dažnai reikalauja labai galingų kompiuterių, kad juos būtų galima veiksmingai naudoti.

Vaizdo žaidimuose 3D žaidimuose reguliariai naudojamos fizikos variklio programos, kad veiksmas būtų tikroviškas. Be fizinio variklio programuotojas gali padaryti kietus objektus, pro kuriuos žaidėjai negali praeiti, ir sprogimus su tam tikru sprogimo spinduliu, bet viskas. Variklis leidžia programuotojui valdyti atmušimus, kaip žaidėjas reaguoja atsitrenkęs į tam tikrus objektus ir kaip kūnai skrenda, susisuka ar juda pagal tam tikrus veiksmus. Šie varikliai paprastai yra maži, todėl juos galima lengviau naudoti, o žaidimų programuotojams retai reikia variklių, kurie atsižvelgtų į molekulinį judėjimą ir kitą pažangią fiziką.

Mokslinės fizikos varikliai yra daug didesni ir turi daug sudėtingų lygčių, reikalingų eksperimentams. Pavyzdžiui, chemijoje fizinis variklis gali būti naudojamas kaip modeliavimas, siekiant parodyti mokslininkams, kaip molekulės turėtų judėti eksperimento metu. Dažnai reikalingi tikri eksperimentai, kad būtų sukurtos atsarginės simuliacijos, tačiau tai vis tiek padeda mokslininkams atlikti preliminarius eksperimentus prieš išleidžiant pinigus ir laiką bandant tikrąjį dalyką.