Real-time Physics Simulation

Abstract

Työn tarkoitus on toteuttaa 3D-fysiikkamoottori, jota voi käyttää reaaliaikaisissa grafiikkasovelluksissa kuten peleissä ja muissa simulaatioissa, joissa riittää approksimaatio fysiikasta. Fysiikkamoottorin lisäksi kehitetään OpenGL-pohjainen grafiikkakirjasto fysiikkamoottorin testausta ja visualisointia varten.

Työ kattaa fysiikkasimulaation perusteet, integroinnin, törmäysten havaitsemisen ja niiden käsittelyn. Nämä toteutetaan kirjastoiksi, joita voidaan käyttää muista sovelluksista. Lisäksi työ myös käsittelee työn tekemiseen käytetyt työkalut.

Työn tuloksena tuotettiin minimaalinen grafiikkakirjasto ja fysiikkamoottori, kuten oli suunniteltu.

The purpose of the study was the implementation of a 3D physics engine that is usable in real-time graphics applications such as games and other simulations where approximation of physics is adequate. Along with the actual physics engine an OpenGl based graphics toolkit was developed for testing purposes and visualization of the physics engine and for creating a demonstration application.

The thesis covers the fundamentals of physics simulation, integration of physics, collision detection and collision handling, as well as the abstraction of these concepts into a library that can be used in a separate application. The tools and practices used in the development of the graphics toolkit and the physics engine are also covered.

As a result of the study both the minimal graphics toolkit and the physic engine were created, and the project can be considered a success.