Physics Ragdoll (ragdoll) on eräänlainen proseduurianimaatio , joka on tullut korvaamaan staattisen esirenderöinnin animaation. Nimi tulee englanninkielisestä ilmauksesta rag doll ( rag is a rag, doll is a doll), minkä vuoksi venäjäksi tällaista animaatiota kutsutaan usein "rag dolliksi".
Kaksi yksinkertaista yhteyttä kahden fyysisen kappaleen välillä, joiden käyttö riittää simuloimaan minkä tahansa monimutkaisen Ragdoll-fysiikkaa.
Varhaiset 3D - tietokonepelit käyttivät valmiita animaatioita näyttämään hahmojen kuolemaa. Kuolevan hahmon kuvaamiseen käytettiin sarja valmiiksi renderöityjä animaatioita, tälle menetelmälle on ominaista alhaiset suorittimen kustannukset . Kun tietokoneiden teho kasvoi, tuli mahdolliseksi luoda fysiikan simulaatioita reaaliajassa tietyin rajoituksin. Tässä vaiheessa Ragdoll oli joukko jäykkiä runkoja , joista jokainen vastasi luuta grafiikkamoottorin luurankoanimaatiojärjestelmässä ja jotka oli yhdistetty toisiinsa rajoitusjärjestelmän avulla. Se määrittää, missä kulmissa kukin kappale voi poiketa naapuristaan, jotta kuva pysyy realistisena.
Termi " räsynukke " ilmestyi niveljärjestelmän virheellisen toiminnan vuoksi. Toteutusrajoituksista johtuen joissakin mallin nivelissä oli vähän tai ei ollenkaan jäykkyyttä, mikä sai hänet putoamaan kuin todellinen räsynukke , mikä aiheutti usein koomisen vaikutuksen tuloksena olevan asennon kömpelyyden vuoksi.
Ensimmäinen ragdoll -fysiikkaa käyttänyt peli oli Jurassic Park -universumiin perustuva projekti , peli Jurassic Park: Trespasser , joka aiheutti täysin päinvastaisia mielipiteitä, joista suurin osa oli kielteisiä. Mutta vaikka Trespasserilla oli lukuisia bugeja , peli muistetaan tietokonepelien fysiikan edelläkävijänä. Nyt "ragnukkea" ei käytetä vain kuoleman näyttämiseen: on taistelupelejä , joissa pelaaja hallitsee yhtä raajaa ja muu keho liikkuu sen perässä ( Rag Doll Kung Fu ); tai jopa kilpapeleihin , joissa vakavan törmäyksen sattuessa kuljettajamalli lentää tuulilasin läpi ja käyttäytyy sitten fysiikan lakien mukaisesti ( Flatout -sarja ). Nykyaikaiset proseduurianimaatiotekniikat (kuten ne, joihin NaturalMotionin Euphoria-aliohjelma perustuu ) mahdollistavat sellaisten pelien kehittämisen , jotka tekevät näytön toiminnasta uskottavaa simuloimalla sekä lihaksia että hermostoa . Jos vertaamme tätä arkaaiseen ihmisen tekemään animaatioon, voidaan sanoa, että videopelien kehityksessä on otettu merkittävä askel.
Uusimman ragdoll -animaatioon perustuvan teknologian käyttö näkyy peleissä, kuten Rockstar Gamesin Grand Theft Auto IV , LucasArtsin Indiana Jones and the Staff of Kings ja LucasArtsin Star Wars: The Force Unleashed .
Ragdoll - tekniikka toimii Featherstone-algoritmin ja jousi - pellin koskettimien periaatteiden pohjalta. [1] On olemassa myös vaihtoehtoinen ratkaisu, jossa käytetään rajoitusjärjestelmää ja idealisoituja kontakteja. [2] Vaikka Bounded Solidit ovat melko lähellä "ragdollia", on olemassa myös " pseudoragdoll " -tekniikoita.
Werlet-integraatio Käytetään Hitman: Codename 47: ssä ja suosituksi teki Thomas Jakobsen [3] . Tässä tekniikassa jokainen merkkiluu mallinnetaan pisteeksi, joka on yhdistetty mielivaltaiseen määrään muita pisteitä yksinkertaisten rajoitusten avulla. Verlet-rajoitukset ovat paljon yksinkertaisempia ja paljon nopeampia laskea kuin täysin simuloidussa jäykässä runkojärjestelmässä käytetyt, mikä johtaa vähemmän suorittimen ylikuormitukseen. Käänteinen kinematiikka Viittaa jälkikäsittelytekniikoihin ja sitä käytettiin Halo : Combat Evolved -pelissä . Käyttämällä valmiiksi luotua kuolemaanimaatiota, pelimoottori laskee kehon lopullisen asennon, joka tyydyttäisi realistisen näytön. Käänteiskinematiikassa kuolevat hahmot voivat osittain kulkea maailman geometrian läpi, mutta lopulta mallin kaikki luut ovat kelvollisissa paikoissa. Sekoitettu Ragdoll Tämä tekniikka yhdistää valmiiksi tehdyn animaation rajoitusjärjestelmään. Siten hahmon kuolema tehdään harkitusti, mutta fysiikkamoottori tarkistaa jokaisen liikkeen oikeellisuuden. Mixed Ragdoll osoittautuu laskentaresurssien suhteen paljon kalliimmaksi kuin tavallinen "räsynukke", mutta ylittää sen suuruusluokalla lisääntyneessä näytön realismissa. Sovellusesimerkki näkyy pelissä Halo 2 . Proseduurianimaatio NaturalMotionAluksi tällaisia tekniikoita käytettiin elokuvien , mainosten ja televisio-ohjelmien luomiseen , mutta ajan myötä ne löysivät tiensä tietokonepeleihin. Tämän menettelyllisen animaation avainelementti on ihmiskehon laajennettu simulointi. Animaatiota käsitellessä Euphoria - teknologia toistaa luiden lisäksi myös lihakset ja hermoston , mikä lisää näyttämölle oikean vuorovaikutuksen ympäröivän maailman kanssa. Tästä johtuen jokainen uusi kohtauksen näyttö on erilainen kuin edellinen, mikä lisää pelin toistamisen kiehtovuutta. NaturalMotion - tekniikka näkyy GTA IV :ssä ja Star Wars: The Force Unleashedissa
Koska reaaliaikainen fysiikan laskeminen kuluttaa huomattavan osan prosessorin prosessointitehosta , monet pelit käyttävät yksinkertaistettua "ragdoll"-runkorakennetta. Erityisesti:
Ragdoll -animaatioiden tärkein etu perinteiseen animaatioon verrattuna on paljon oikeampi vuorovaikutus ympäristön kanssa. Jos yrität luoda animaation jokaiseen mahdolliseen pelitapaukseen, se kestää hyvin kauan, ja ragdoll-fysiikan ansiosta pelimoottori voi luoda erittäin tarkkoja kohtauksia lennossa.