如何用Ogre和Newtonphysics建立一個簡單的游戲

1、from ogre wikiusing ogre with the newton game dynamics physics sdk by walaber 內(nèi)容· 1 介紹 · 2 開始 · 3 newton sdk · 4 the newton world 介紹 這個教程意在解釋如何用ogre version 1.0.0和newton game dynamics physics sdk version 1.31建立一個簡單的程序。 要求： 1. 需要安裝ogre 1.1.x (dagon)，可正常編譯和運(yùn)行。如果你是安裝的.0.x of ogre，這個

2、教程也可以適用，但是需要做少量修改。2. 需要安裝newton。如果沒有，去 網(wǎng)站下載一個sdk即可，該軟件是免費(fèi)的。3. 最后還需要安裝我編寫的 "ogrenewt" 庫來連接ogre和newton。ogrenewt 在ogre cvs 的ogre插件部分可以找到，也可以在我的網(wǎng)站下載。. 本教程我將解釋一些newton的基礎(chǔ)以及ogrenewt如何實現(xiàn)。 譯注：一些ogrenewt demo的截圖開始 首先我們要作的是編譯ogrenewt，令它運(yùn)行。假設(shè)你的目錄如下： <some_dir>/ogre/ogrenew <- ogre 安裝目錄<so

3、me_dir>/ogre/ogreaddons/ogrenewt/ <- ogrenewt 安裝目錄<some_dir>/newtonsdk <- newton sdk 安裝目錄<some_dir>/tinyxml <- tinyxml庫 (只在 demo08用到, ogrenewt自身不需要用)如果你的目錄不同，在工程里修改為你自己的目錄就可以了。okay, 打開 vc+, 加載 "ogrenewt" solution. 你將可以看到9個工程: 1. ogrenewt_main 這是ogrenewt的庫，在這個文件中定義了所

4、有的類。2. demo01_thebasics 一個非常簡單的demo，你可以用一個物體扔令一個物體，看到碰撞效果。3. demo02_joints 令一個簡單demo，可以看到treecollison效果和簡單的連接。 4. demo03_collisioncallbacks 高級碰撞。通過callbacks來模擬傳送帶上的物體行為。5. demo04_raycasting 對固體使用raycasting。 6. demo05_simplevehicle 如何使用newton的汽車系統(tǒng)7. demo06_simplebuoyancy 如何使用 newton 的浮力系統(tǒng) 8. demo07_c

5、ustomjoints 一個簡單的教你如何用ogrenewt創(chuàng)建自己的關(guān)節(jié)的例子。 9. demo08_ragdollexample 使用ragdoll。如果你的目錄結(jié)構(gòu)如上所示，那么編譯應(yīng)該沒有問題。demo08需要tinyxml才可以編譯。 可執(zhí)行文件在 "ogrenewt/bin/debug" 或者 "ogrenewt/bin/release" 目錄中?？截恛gre的.dll文件和newton的.dll文件到該文件夾，試下執(zhí)行吧！ demo 的控制: 1. mouse：攝像機(jī) 2. arrow keys：運(yùn)動 3. space bar：扔物體 4.

6、 esc：退出. okay. 實現(xiàn)讓我們來創(chuàng)建我們的application類。創(chuàng)建一個新工程并且添加一個頭文件，命名為"ogrenewtapplication.h"。添加如下代碼。 /ogrenewtapplication.h #ifndef _ogrenewtapplication_#define _ogrenewtapplication_#include "exampleapplication.h"class ogrenewtapplication :public exampleapplicationpublic:ogrenewtappli

7、cation(void);ogrenewtapplication(void);void createscene();void createframelistener(void);看起來眼熟吧，這只是繼承了ogre的exampleapplication類。首先在工程中包含下面的目錄：include目錄：ogrenew/ogremain/includeogrenew/samples/common/includeogreaddons/ogrenewt/ogrenewt_main/incogreaddons/ogrenewt/demos/includenewtonsdk/sdk庫目錄：ogrenew/

8、ogremain/lib/debug <or release>ogreaddons/ogrenewt_main/lib/debug <or release>newtonsdk/dll/現(xiàn)在我們需要添加一些newton需要的內(nèi)容。 #include <ogrenewt.h>簡單吧？現(xiàn)在在private成員里加入下面代碼： ogrenewt:world* mworld;如果你成功安裝，你將會在輸入ogrenewt:之后看到一大串類名?，F(xiàn)在讓我們用一些時間來說以下newton sdk和它是如何工作的。 newton sdk 這部分簡要介紹下newton sdk，無

9、意代替sdk自帶的文檔。我的ogrenewt幾乎是sdk類名的翻版，所以多數(shù)函數(shù)都在sdk文檔里描述了。 newton有一些基本元素描述了物理世界它們是： world (ogrenewt:world)  這是一個包含物體的空間。所有的物體都需要一個world來創(chuàng)建，并且包含在這個world里。大多數(shù)情況，你只需要創(chuàng)建一個world然后包含所有物體，但是需要的話系統(tǒng)也允許多個world共存。在本教程中只用到一個world。 rigid body (ogrenewt:body)  這是物理世界里的一個基本的類。它代表一個固體，該固體可以和場景中的其他body互動。body可以有

10、重量，大小和和形狀?；旧夏阆氡涣λ绊懙奈矬w都需要創(chuàng)建body。 collision (ogrenewt:collision)  這個類代表某個形狀。上面的rigid body需要一個collision來定義它的形狀。你可以重復(fù)使用collision。比如你需要100個不同的箱子，你需要創(chuàng)建100個不同的body，但是只需要創(chuàng)建一個collision。newton支持以下幾種方法來描述collision： · primitive shapes :包括： boxes, ellipsoids, cylinders, capsules, cones, and cham

11、fer cylinders。 · convex hulls : convex hulls 用空間的一系列點來創(chuàng)建一個最小的凸型。大多數(shù)情況，你可以用模型的頂點來創(chuàng)建，用這個方法將建立一個和你的3d模型差不多的collsion· tree collisions : 從名字不太容易看出來這個類是干什么的，不過treecollision" 就是多邊形collision.比如如果你有一個由多邊型構(gòu)成的城市模型，你可以由該模型來建立collsion。注意collsion是不可以用在活動物體上。所有由treecollsion建立的模型都被自動賦予無限大的質(zhì)

12、量，所以是完全不能運(yùn)動的。它們最好被用作那些不需要運(yùn)動的背景模型。對于運(yùn)動物體，你必須使用convex hull或者general primitives。 · 注意：你是不能把這3種方法組合的來創(chuàng)建一個“組合collision”的。joint (ogrenewt:joint)  joints 是在兩個body之間的連接，它將會影響到它們之間的互動。比如你將兩個物體用hinge joint連接起來就可以創(chuàng)建一個門。 material (ogrenewt:materialid && ogrenewt:materialpair)  materials 是

13、newton可以讓你調(diào)整兩個body相互運(yùn)動的方式。簡單的講比如調(diào)整摩擦力，但是也有更復(fù)雜的用途。首先你要創(chuàng)建一個materialid來代表你系統(tǒng)里可能需要的material。一些普遍的例子比如： wood_mat, metal_mat, plastic_mat, or player_mat, 等.然后你創(chuàng)建一個叫materialpair的東西。它描述了兩個material碰到一起會發(fā)生的行為。比如，你可以為collision創(chuàng)建一個包括鐵和鋼的materialpair。然后你可以為它創(chuàng)建火花，和聲效。當(dāng)兩個這樣的東西碰到一起的時候就會發(fā)生你所定義的事情。 okay, 這就是newton里最重

14、要和基本的部分了。注意newton里還有其它部分幫助創(chuàng)建ragdolls和汽車。如果需要請看newton的開發(fā)文檔吧。目前，ogrenewt還沒有實現(xiàn)這些功能的部分。 the newton world 好了，讓我們回到我們的ogrenewtapplication類。正如你可以看到的，我們?yōu)橐粋€ogrenewt:world加了一個指針，這就是我們將要放物體的world。現(xiàn)在為ogrenewtapplication.cpp添加內(nèi)容。最后的效果看起來如下： /ogrenewtapplication.cpp #include ".ogrenewtapplication.h"ogre

15、newtapplication:ogrenewtapplication(void)ogrenewtapplication:ogrenewtapplication(void)void ogrenewtapplication:createscene()void ogrenewtapplication:createframelistener()現(xiàn)在，在構(gòu)造函數(shù)里創(chuàng)建newton world，加入： mworld = new ogrenewt:world();這行代碼創(chuàng)建了一個ogrenewt:world 的實例。在創(chuàng)建其它實例前你需要先創(chuàng)建它，其它實例會要求你傳遞一個ogrenewt:world的指

16、針，在析構(gòu)函數(shù)里添加： delete mworld;現(xiàn)在我們還需要為application類添加一個部分：frame listener。在大多數(shù)的demo中，都有一個類繼承exampleframelistener。這里也一樣，不同的是我們要創(chuàng)建令一個framelistener專門來更新newton world。首先創(chuàng)建標(biāo)的exampleframelistener 類： /ogrenewtapplication.cpp void ogrenewtapplication:createframelistener()mframelistener = new exampleframelistener(

17、mwindow, mcamera );mroot->addframelistener( mframelistener );現(xiàn)在我們來添加一個frame listener來更新物理世界，并且提供了debug的一些功能。我在ogrenewt庫里已經(jīng)假加入了類似的frame listener，叫basicframelistener 。為application類添加一個成員變量： ogrenewt:basicframelistener* mogrenewtlistener;然后在 createframelistener() 中添加： mogrenewtlistener = new ogrenew

18、t:basicframelistener( mwindow, mcamera, mscenemgr, mworld, 120 );mroot->addframelistener( mogrenewtlistener );ogrenewt:basicframelistener 是一個簡單frame listener，用來每楨更新newton world，用了time-slicing的方法，這意味著你可以控制物理更新的速度。最后一個參數(shù)你希望的更新fps。okay, 現(xiàn)在所有東西都創(chuàng)建好了?，F(xiàn)在讓我們來建立一個簡單的場景。對于demo來說，我們將創(chuàng)建一個非常簡單的場景，幾個掉落的盒子。讓我們

19、開始吧，首先創(chuàng)建地面:ogre:vector3 size(10.0,1.0,10.0);ogre:scenenode* node = mscenemgr->getrootscenenode()->createchildscenenode();ogre:entity* ent = mscenemgr->createentity( "floorobj", "box.mesh" );node->attachobject( ent );node->setscale( size );現(xiàn)在建立一個rigid body來代表這個物體。實際

20、上是非常簡單的：首先建立一個collision來代表形狀： ogrenewt:collision* col = new ogrenewt:collisionprimitives:box( mworld, size );然后，從這個collision來創(chuàng)建一個rigid body。 ogrenewt:body* floorbody = new ogrenewt:body( mworld, col );現(xiàn)在我們的body創(chuàng)建好了，最后我們需要把它連到在scenenode上的3d物體上。什么意思呢？newton有一個很有意思的callback系統(tǒng)，這以為著如果你已經(jīng)創(chuàng)建好了場景，newton會自動為

21、一更新物體的位置和旋轉(zhuǎn)角度。比如在場景中你有50個不同的物體，當(dāng)你要求newton更新物理系統(tǒng)的時候，它會通過物理定律計算場景中所有物體的位置和角度。而其它的引擎，可能需要你創(chuàng)建一個循環(huán)讀取場景中所有的物體，獲取它們的坐標(biāo)，賦予它們的模型。但是newton有一個內(nèi)置的callback系統(tǒng)可以為你作這些。這個非?？幔《倚室埠芨?，因為newton只對移動的物體作處理。該功能可以通過ogrenewt:body類里的attachtonode()來實現(xiàn)。floorbody->attachtonode( node );最后，我們來初始化地面的位置，讓我們把它放在世界中心，距離y軸向下5個單位：

22、floorbody->setpositionorientation( ogre:vector3(0,-5,0), ogre:quaternion:identity );delete col;你注意到我們刪除了collison的實例，因為我們不再需要它了?，F(xiàn)在地面完成了。接著，讓我們創(chuàng)建幾個幾何體落在地面上。首先創(chuàng)建一個柱形。 / cylinder body/ 半徑0.5, 高度 1.3size = ogre:vector3( 1.3, 0.5, 0.5 );node = mscenemgr->getrootscenenode()->createchildscenenode()

23、;ent = mscenemgr->createentity("cylinder_body", "cylinder.mesh" );node->attachobject( ent );node->setscale( size );/ rigid body.col = new ogrenewt:collisionprimitives:cylinder( mworld, 0.5, 1.3 );ogrenewt:body* bod = new ogrenewt:body( mworld, col );bod->attachtonode(

24、 node );/ initial positionbod->setpositionorientation( ogre:vector3(-2,3,2), ogre:quaternion:identity );delete col;好了，目前這些看起來都象我們在創(chuàng)建地面時候做的。不過我們要添加一些代碼讓這個物體動起來，比如下降，和撞擊其它物體。為此，我們需要為這個rigid body創(chuàng)建一些其它特性，比如質(zhì)量和慣性。質(zhì)量很簡單，我推薦用單位用“千克”。慣性就不那么直觀了，它代表著物體抵抗旋轉(zhuǎn)的能力。很多因素都可以影響到這個值，得到準(zhǔn)確的值就不是我能作到的了。但是，網(wǎng)上有一些現(xiàn)成的公式來計算

25、某一時刻的慣性。為了方便，我已經(jīng)把一些公式包含在ogrenewt里了。碰巧有一個通過質(zhì)量和大小計算柱體慣性的公式。代碼如下：ogre:real mass = 10.0;ogre:vector3 inertia = ogrenewt:momentofinertia:calccylindersolid( mass, 0.5, 1.3 );bod->setmassmatrix( mass, inertia );好了，現(xiàn)在物體有了質(zhì)量！但是如果現(xiàn)在你要編譯運(yùn)行程序的話（你也可以試試看?。?，這個物體并不會落到地上。這是因為我們?yōu)檫@個物體施加外力。在物理模擬中，最通常的外力是重力。我們?nèi)绾斡胣ewt

26、on來施加重力呢？類似于newton可以返回你物體的位置和方向。newton還為物體提供了一個callback，你可以通過它來調(diào)整力的大小。我還沒有完全把它移植到了ogrenewt里，如果要移植的話看看newton文檔也不是太難。但是我在ogrenewt:body中包括了一個basicforcetorquecallback()，它向物體施加一個不變的-y方向的力，大小為9.8units/sec2。要調(diào)用，只需要如下代碼：bod->setstandardforcecallback();完成！你的物體現(xiàn)在有重力了。現(xiàn)在讓我們再加一些物體吧。 / cone body/ cone with a

27、radius of 0.8, height of 1.0size = ogre:vector3( 1.0, 0.8, 0.8 );node = mscenemgr->getrootscenenode()->createchildscenenode();ent = mscenemgr->createentity("cone_body", "cone.mesh" );node->attachobject( ent );node->setscale( size ); / rigid body.col = new ogrenewt:collisionprimitives:cone( mworld, 0.8, 1.0 );bod = new ogrenewt:body( mworld, col );bod->attachtonode( node ); / initial positionbod->setpositionorientation( ogre:vector3(2,3,2), ogre:quaternion:identity );delete col;mass = 10.0;inertia = ogrenewt:moment