Mis on füüsikamootor?

Füüsikamootor on programm, mis sisaldab teavet füüsika kohta ja mida kasutatakse paljudel erinevatel digitaalsetel eesmärkidel. Füüsikaline mootor võib olla lihtne või keeruline, olenevalt kasutuseesmärgist ja mõõtmistest, mida see võib arvesse võtta. Selle mootori üks suurimaid kasutajaid on mängutööstus, eriti kolmemõõtmeliste (3D) mängude puhul, sest see pakub realistlikumat mängukogemust. Teine levinud kasutaja on teadusringkond, kes kasutab seda simulatsioonide läbiviimiseks kategooriates, mis ulatuvad molekulaarfüüsikast kuni pommide ja muude lõhkeaineteni.

Digitaalkonstruktsioonid tehakse sageli reaalse maailma jäljendamiseks ja reaalse maailma määrav aspekt on füüsika kasutamine igapäevaelus. Näiteks kui keegi viskab palli, määrab füüsika, kui kaugele pall võib minna, nurga, mille all see liigub, ja muud tegurid. Füüsikamootor jäljendab seda tõelist kogemust digitaalses keskkonnas. Seda tüüpi programmid sisaldavad sageli palju mõõtmisi ja võrrandeid, mis põhinevad programmi kasutusviisil ja programmeerija poolt selle tegemisel.

Sõltuvalt sellest, kuidas füüsikamootor on valmistatud, võib see olla täiustatud või väga lihtne, kuid kasulikud võivad olla mõlemad. Lihtsatel mootoritel on tavaliselt vähem realistlik füüsika ja need ei pruugi võtta arvesse kõiki tavalisi tavalisi võrrandeid, mis määravad normaalse eluea, kuid need on ka vähem mälumahukad ning tavaliselt neid on lihtsam juurutada ja kasutada. Täiustatud mootorid kasutavad suurt hulka füüsikavõrrandeid ja nende tõhusaks kasutamiseks on sageli vaja väga võimsaid arvuteid.

Videomängud kasutavad 3D-mängudes regulaarselt füüsikamootori programme, et muuta tegevus realistlikuks. Ilma füüsikamootorita saab programmeerija teha tahkeid objekte, millest mängijad läbi ei pääse ja teatud plahvatuse raadiusega plahvatusi, kuid see on ka kõik. Mootor võimaldab programmeerijal juhtida tagasilööke, seda, kuidas mängija teatud objektide tabamisel reageerib ja kuidas kehad teatud tegevuste alusel lendavad, kõverduvad või liiguvad. Need mootorid on tavaliselt väikesed, nii et neid saab hõlpsamini kasutada, ja mängude programmeerijad vajavad harva mootoreid, mis arvestaksid molekulaarse liikumise ja muu arenenud füüsikaga.

Teadusfüüsika mootorid on palju suuremad ja neil on palju keerulisi võrrandeid, mida katseteks on vaja. Näiteks keemias võib füüsikamootorit kasutada simulatsioonina, et näidata teadlastele, kuidas molekulid katse ajal liikuma peaksid. Simulatsioonide varundamiseks on sageli vaja tõelisi eksperimente, kuid see aitab teadlastel siiski teha esialgseid katseid, enne kui kulutavad raha ja aega päris asja proovimiseks.