CRD为英文缩写,具有多重含义。
CRD
CRD(CollisionResolutionDevice)碰撞检测设备.碰撞检测在3D游戏中至关重要,好的碰撞检测要求人物在场景中可以平滑移动,遇到一定高度内的台阶可以自动上去,而过高的台阶则把人挡住,遇到斜率较小的斜坡可以上去,斜率过大则把人挡住,在各种前进方向被挡住的情况下都要尽可能地让人物沿合理的方向滑动而不是被迫停下。在满足这些要求的同时还要做到足够精确和稳定,防止人物在特殊情况下穿墙而掉出场景。
碰撞检测做得好了是应该的,不易被人注意到,因为这符合我们日常生活中的常识。做得差了却很容易让人发现,人物经常被卡住不能前进或者人物穿越了障碍。所以大部分人都觉得写碰撞检测代码是件吃力不讨好的事情,算法复杂、容易出bug、不容易出彩。下面还是回到正题,看看我们该如何解决这个难题。
早期3D游戏的碰撞检测多数基于格子或者BSP树,基于格子的系统实现简单但精度不够,不属于严格意义的3D碰撞检测。基于BSP树的碰撞检测一度十分流行,算法基本已经成熟定型,但它的固有缺点却使它不太适合现在的游戏。BSP树需要很长的预处理时间不适合加载时计算,BSP划分经常会产生原多边形数三到四倍的多边形,考虑到不用保存法线、颜色、uv等信息也要增加将近一倍的资源容量,在一个大的游戏中将模型资源的容量从200M增加到400M相信是大部分人都不愿接受的。目前对于任意复杂三角形集合(mesh)的碰撞检测多数基于BVTree(boundingvolumetree),具体可以是aabbtree,obbtree或者K-doptree,这也是当今各种物理引擎和碰撞检测引擎流行的做法。
上面是碰撞检测按数据结构不同的分类,按检测方式又可以分为离散点的碰撞检测和连续碰撞检测(CCDcontinuouscollisiondetection)。离散点的碰撞检测是指定某一时刻T的两个静态碰撞体,看它们之间是否交迭,如果没有交迭则返回它们最近点的距离,如果交迭则返回交迭深度,交迭方向等。连续碰撞检测则是分别指定在T1、T2两个时刻两个碰撞体的位置,看它们在由T1运动到T2时刻的过程中是否发生碰撞,如果碰撞则返回第一碰撞点的位置和法线。连续碰撞检测是最为自然的碰撞检测,可以大大方便碰撞响应逻辑的编写,可以很容易避免物体发生交迭或者穿越。离散点的碰撞检测则没有那么友好,当检测到碰撞时两个物体已经发生了交迭,如果其中有三角形网格对象那么已经有许多三角形发生了交迭,如何将两个交迭的对象分开并按合理的方式运动是一个挑战。虽然连续碰撞检测是最自然的方式,但它的实现非常复杂,运算开销也很大,所以目前大部分成熟的物理引擎和碰撞检测引擎还是采用了基于离散点的碰撞检测,为了避免物体交迭过深或者彼此穿越,它们都要采用比较小的模拟步长。
由于碰撞检测引擎的复杂性和对效率的高要求,我们应该尽量使用目前成熟的完整引擎,而不是自己去开发。经过评估,我决定采用Opcode碰撞检测引擎来做游戏中人物和场景的碰撞检测。Opcode的主要功能是用aabbtree管理复杂三角形集合来和射线、球体,立方体,另一个三角形集合等进行离散点上的碰撞检测,如果检测到交迭则返回所有发生交迭的三角形。Opcode的特点是高度的内存使用优化和极好的效率,ODE物理引擎底层就采用它来做复杂三角形mesh的碰撞检测,Opcode的作者也是NovodeX(PhysX前身)物理引擎的核心开发人员,据说NovodeX采用了Opcode的一个更优化版本。由此可见Opcode的成熟与效率。
确定了要使用的引擎,下面要讨论的算法就和具体引擎无关了,适合于任何离散点的碰撞检测引擎。我们用AABB包围盒来代表场景中的人物,看看如何实现文章开头所提出的效果。
另外,CRD是CapitalRecreationDistrict(首都休闲娱乐中心)的英文缩写,是继朝阳区CBD之后的又一C*D力作。
为解决因首钢涉钢产业搬迁后石景山经济支柱产业“空心化”问题,未来的石景山区将大力培育休闲娱乐服务业、商务会展服务业和创意科技服务业“三大产业集群”。日前,石景山区正式推出“打造北京CRD”的发展战略,在未来5年内带动300亿元的投资项目。
CRD(CapitalRecreationDistrict)是石景山区打造“首都休闲娱乐中心区”的英文缩写。这个发展定位主要是要把石景山区建设成一个以休闲、娱乐为发展主旋律,以营造京西花园式的生态环境和时尚高雅的文化氛围为基础,打造集休闲、娱乐、数字动漫、会展、购物和商务办公等功能为一体的首都休闲娱乐中心区。该区常务副区长张力兵说,这一战略定位的背景是,北京城市总体规划和首钢涉钢产业搬迁两件大事。在CRD发布会现场5个规划沙盘中可以看到,石景山区将推出以一山(山林景观)、一水(永定河)、一轴(长安街西延长线商务轴)、一园(石景山科技园区)为核心的三大特色功能区,包括东部的主题娱乐区、西部的休闲度假区、中部的创意高新区。未来3年内,围绕首都休闲娱乐中心区(CRD)的定位,将完成石景山游乐园4D影院等49个重大项目建设。