22.Physx物理引擎

22. Physx物理引擎

Unity中的碰撞 、射线检测、载具等物理相关功能都是Physx物理引擎提供的。

1. 物理引擎介绍

物理引擎就是干物理相关的事情。

车子能向前移动，是因为发动机提供动力，车轮与地面之间有摩擦力。
人能站在地面，是因为受到往下的重力，人与地面可以简单看成刚体而不至于人穿透地面。
衣服会遮住身体，也是因为受到往下的重力，不然别人就会看到你的啤酒肚。

在游戏中，借助物理引擎进行物体之间的力运算，来获取正确的结果。
不过想用计算机来模拟真实世界的表现是不可能的。
当你将一个钉子敲进墙里面，这中间有多少个物体发生了力运算？从大的来看，是一个钉子与墙之间的挤压。小一点来看，是分子之间。再小一点，原子、质子、夸克……
一克铁估计有150万亿亿个铁原子，钉钉子这么个动作，就至少有150万亿亿个单位需要参与物理运算，什么计算机这么牛逼？

所以物理引擎做的是物理仿真，就是尽量做到真实效果。

在游戏里面，钉子只会被看作一个圆柱体，墙只会看作立方体，不会在往下去追求分子、原子之间的力。

衣服可能也就是一个圆柱体，所以在游戏中能看到各种奇怪的表现，例如反重力裙子、反重力头发、人物鬼畜等。

2. Physx物理引擎

目前市面上的物理引擎主要有：bullet、havok、Physx。

Physx是NVIDIA家的，现在开源了，有大腿谁不抱，Unity中用的就是physx，UE好像也是，所以我也来用这个。

Physx官网：https://developer.nvidia.com/physx-sdk

Physx Github：https://github.com/NVIDIAGameWorks/PhysX

Physx功能非常多，而且是NVIDIA家的，在GPU运算方面能做很多事情，不过对游戏来说，就只用到里面的基础物理功能，做个碰撞检测之类的，复杂一点的用到载具系统，再复杂一点的布料运算，GPU运算几乎是不会去碰，游戏毕竟是要跨平台的。

所以我们也只学一点Physx简单的就行了，学个碰撞检测就行，载具后面有需求再看Physx的实例吧。

3. 编译Physx

参考Physx自带的文档，每个平台都有单独的文档。

先把工程克隆下来，从我的仓库克隆吧，我修复了一点bug。

Github:https://github.com/ThisisGame/PhysX

然后编译是分平台的。

3.1 Windows编译Physx

先把电脑上的杀毒软件都卸载掉!!!
先把电脑上的杀毒软件都卸载掉!!!
先把电脑上的杀毒软件都卸载掉!!!

安装CMake:https://github.com/Kitware/CMake/releases/download/v3.22.3/cmake-3.22.3-windows-x86_64.msi

注意勾选第二个选项，将CMake添加到环境变量。

安装Python:https://www.python.org/ftp/python/3.8.2/python-3.8.2rc2-amd64.exe

注意勾选最后的选项，将Python添加到环境变量。

运行generate_projects.bat，输入13选择VisualStudio2019编译。

生成的VS工程存放在physx\compiler\vc16win64。

可能会出现错误No CMAKE_C_COMPILER could be found，如下：

I:\Github Repositories\PhysX\physx>generate_projects.bat

I:\Github Repositories\PhysX\physx>exit /b 0
Preset parameter required, available presets:
(0) android <--- Android-19, armeabi-v7a with NEON PhysX SDK
(1) vc12win32 <--- VC12 Win32 PhysX general settings
(2) vc12win64 <--- VC12 Win64 PhysX general settings
(3) vc14win32 <--- VC14 Win32 PhysX general settings
(4) vc14win64 <--- VC14 Win64 PhysX general settings
(5) vc15uwp32 <--- VC15 UWP 32bit PhysX general settings
(6) vc15uwp64 <--- VC15 UWP 64bit PhysX general settings
(7) vc15uwparm32 <--- VC15 UWP 32bit PhysX general settings
(8) vc15uwparm64 <--- VC15 UWP ARM 64bit PhysX general settings
(9) vc15win32 <--- VC15 Win32 PhysX general settings
(10) vc15win64 <--- VC15 Win64 PhysX general settings
Enter preset number: 10
Running generate_projects.bat vc15win64

I:\Github Repositories\PhysX\physx>exit /b 0
Using preset xml: buildtools/presets/public/vc15win64.xml
Target platform: win64 using compiler: vc15
PM_CMakeModules_PATH: I:/Github Repositories/PhysX/physx/../externals/CMakeModules
PM_PATHS: I:/Github Repositories/PhysX/physx/../externals/CMakeModules;I:/Github Repositories/PhysX/physx/../externals/targa
Cmake: cmake.exe
Not searching for unused variables given on the command line.
-- Selecting Windows SDK version 10.0.17763.0 to target Windows 10.0.17134.
-- The C compiler identification is unknown
-- The CXX compiler identification is unknown
CMake Error at CMakeLists.txt:34 (project):
  No CMAKE_C_COMPILER could be found.



CMake Error at CMakeLists.txt:34 (project):
  No CMAKE_CXX_COMPILER could be found.



-- Configuring incomplete, errors occurred!
See also "I:/Github Repositories/PhysX/physx/compiler/vc15win64/CMakeFiles/CMakeOutput.log".
See also "I:/Github Repositories/PhysX/physx/compiler/vc15win64/CMakeFiles/CMakeError.log".
​

大概率是杀毒软件的问题，先把电脑上的杀毒软件都卸载掉!!!

用vs2019打开PhysXSDK.sln，编译整个解决方案，运行SnippetHelloWorld,按空格发射炮弹。

在项目属性中，可以找到生成的Physx动态库存放在physx\bin\win.x86_64.vc142.mt\debug。

3.2 macOS编译Physx

需要macOS 10.13 、XCode 10.1及以上版本，CMake3.12及以上版本，Python2.7.6及以上版本。

我当前开发机系统是macOS 12.2.1，系统中都已经有Python了，无需自己安装。

XCode到AppStore下载最新的，CMake下载后，按下图复制命令安装控制台工具。

安装好所需软件后，在控制台执行generate_projects.sh生成xcode工程。

成功后，最后一行显示了xcode工程存放目录。

打开控制台，切换到xcode项目所在目录，执行编译命令：

xcodebuild -project PhysXSDK.xcodeproj -alltargets -configuration debug
​

编译成功后，Physx库和实例都存放在physx/bin/mac.x86_64/debug 。