Was ist eine Physik-Engine?

Eine Physik-Engine ist ein Programm, das Informationen zur Physik enthält und für viele verschiedene digitale Zwecke verwendet wird. Die Physik-Engine kann einfach oder komplex sein, je nachdem, für welchen Zweck sie verwendet wird und für welche Messungen sie verantwortlich ist. Einer der größten Nutzer dieser Engine ist die Spielebranche, insbesondere bei dreidimensionalen (3D) Spielen, da sie ein realistischeres Spielerlebnis bietet. Ein weiterer häufiger Benutzer ist die wissenschaftliche Community, die damit Simulationen in Kategorien ausführt, die von der Molekularphysik über Bomben bis hin zu anderen Sprengstoffen reichen.

Digitale Konstrukte werden oft erstellt, um die reale Welt nachzuahmen, und ein entscheidender Aspekt der realen Welt ist die Verwendung der Physik im täglichen Leben. Wenn zum Beispiel jemand einen Ball wirft, bestimmt die Physik, wie weit der Ball gehen kann, in welchem ​​Winkel er sich bewegt und andere Faktoren. Eine Physik-Engine ahmt diese reale Erfahrung in einer digitalen Umgebung nach. Diese Art von Programm enthält oft viele Messungen und Gleichungen, je nachdem, wie das Programm verwendet wird und was der Programmierer beim Erstellen suchte.

Je nachdem, wie die Physik-Engine aufgebaut ist, kann sie fortgeschritten oder sehr einfach sein, aber beide können nützlich sein. Einfache Engines haben normalerweise eine weniger realistische Physik und berücksichtigen möglicherweise nicht alle allgemeinen Gleichungen, die das normale Leben vorschreiben. Sie sind jedoch weniger speicherintensiv und in der Regel einfacher bereitzustellen und zu verwenden. Fortgeschrittenere Engines verwenden eine Menge physikalischer Gleichungen und erfordern oft sehr leistungsfähige Computer, um effektiv zu arbeiten.

Videospiele verwenden regelmäßig Physik-Engine-Programme in 3D-Spielen, um die Aktion realistisch zu gestalten. Ohne eine Physik-Engine kann der Programmierer feste Objekte herstellen, durch die Spieler nicht gelangen können, und Explosionen mit einem bestimmten Explosionsradius, aber das ist es auch schon. Ein Motor ermöglicht es dem Programmierer, Rückschläge zu steuern, wie der Spieler beim Schlagen bestimmter Objekte reagiert und wie Körper aufgrund bestimmter Aktionen fliegen, sich verformen oder bewegen. Diese Engines sind normalerweise klein, damit sie einfacher verwendet werden können, und Gaming-Programmierer benötigen selten Engines, die die molekulare Bewegung und andere fortschrittliche Physik berücksichtigen.

Wissenschaftliche Physik-Engines sind viel größer und haben viele komplexe Gleichungen, die für Experimente benötigt werden. Beispielsweise kann in der Chemie eine Physik-Engine als Simulation verwendet werden, um Wissenschaftlern zu zeigen, wie sich die Moleküle während eines Experiments bewegen sollten. Reale Experimente werden oft benötigt, um Simulationen zu sichern, aber dies hilft den Wissenschaftlern immer noch, vorbereitende Experimente durchzuführen, bevor sie Geld und Zeit damit verbringen, das Reale auszuprobieren.