Bullet教程（1）_迈克老狼

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Bullet教程（1）

(2011-01-13 20:41:08)

标签：

杂谈

分类：物理引擎

编译及环境设置就不说了，我想用bullet的人，肯定都有c++基础以及Vsiualstudio开发的经历。

这篇文章主要在bullet中实现一下helloworld程序，bullet官网上也有该教程。

首先在vs2008中建一个win32控制台程序，并增加头文件<btBulletDynamicsCommon.h>及bullet中相应库文件

1 
#include "stdafx.h"

2 
#include <iostream>

3 
#include <btBulletDynamicsCommon.h>

4 
 

5 
#pragma comment (lib,"BulletCollision.lib") //碰撞检测库文件

6 
#pragma comment (lib,"BulletDynamics.lib")  //动力学库文件

7 
#pragma comment (lib,"LinearMath.lib")      //线性代数库文件

8 
 

9 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

10 
{

11 
   
std::cout << "Hello
World!" <<
std::endl;

12 
   
return 0;

13 
}

14 
 

下面先了解一下bullet中刚体物理模拟的Pipeline（管线)

http://s15/middle/61feffe1499b9a1d1214e&690

可以看到，管线一开始会先对物理模拟世界中的物体施加重力，结束时会计算物体的最终位置，并实位移操作。

所有的这些管线操作，在bullet中都抽象的称为动力学世界(dynamics world),当我们执行dynamicsWorld->stepSimulation函数时，管线的每个阶段都会执行。缺省的动力学世界是btDiscreteDynamicsWorld，在helloworld程序中，我们也会使用该对象类创建动力学世界。

现在开始helloworld的代码：

首先需要指定broadphase阶段的算法。假设动力学世界中有n个物体，极端情况下，每两个物体之间都有相互作用关系，问题的复杂度是N^2，broadphase阶段的的作用就是尽量剔除没有相互作用的物体对(pairs)。代码如下：

 btBroadphaseInterface* broadphase = new btDbvtBroadphase();

接下来创建碰撞配置对象和调度器对象，通过配置对象(CollisionConfiguration)，我们可以在管线各个阶段尝试不同的算法组合。

btDefaultCollisionConfiguration* collisionConfiguration = new btDefaultCollisionConfiguration();

btCollisionDispatcher* dispatcher = new btCollisionDispatcher(collisionConfiguration);

下面创建解算器(solver),解算器就是求解约束方程，得到物体在一些外力约束情况下（比如重力）最终的位置，速度等。

btSequentialImpulseConstraintSolver* solver = new btSequentialImpulseConstraintSolver;

下面实例化一个动态世界对象(dynamics objects),需要用前面创建的几个参数作为输入参数，同时设置动力学世界的重力为y轴向下方向：

btDiscreteDynamicsWorld* dynamicsWorld = new btDiscreteDynamicsWorld(dispatcher,broadphase,solver,collisionConfiguration);

dynamicsWorld->setGravity(btVector3(0,-10,0))

接下来的代码就是在动力学世界中创建物体，我们创建一个平面和一个球体。

//第一个参数是平面的法向，第二个参数是在法线方向的偏移

btCollisionShape* groundShape = newtaticPlaneShape(btVector3(0,1,0),1); 

//1为球体的半径

btCollisionShape* fallShape = new btSphereShape(1);

 

下面代码把球体和平面加到dynamicsWorld中，这要用到btDefaultMotionState对象，该对象包括一个表示旋转的四元数以及一个位移向量。

btDefaultMotionState* groundMotionState = new btDefaultMotionState(btTransform(btQuaternion(0,0,0,1),btVector3(0,-1,0)));

btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo

groundRigidBodyCI(0,groundMotionState,groundShape,btVector3(0,0,0));//地面是静态的，所以惯性为0向量，静态物体质量也为0,第一个参数为物体质量，最后一个参数为物体惯性

btRigidBody* groundRigidBody = new btRigidBody(groundRigidBodyCI);//绑定操作

dynamicsWorld->addRigidBody(groundRigidBody);

btDefaultMotionState* fallMotionState =

new btDefaultMotionState(btTransform(btQuaternion(0,0,0,1),btVector3(0,50,0)));

btScalar mass = 1; //质量

btVector3 fallInertia(0,0,0);//惯性

fallShape->calculateLocalInertia(mass,fallInertia);
//通过质量，这个函数计算出运动物体的惯性

btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo fallRigidBodyCI(mass,fallMotionState,fallShape,fallInertia);

btRigidBody* fallRigidBody = new btRigidBody(fallRigidBodyCI);

dynamicsWorld->addRigidBody(fallRigidBody);

接下来启动物体模拟操作，并打印出球体在各个时刻位置，可以从dos窗口看到物体从高度50米的地方不断下落，最后停留在（0,1,0)的位置。

while(1) {

    dynamicsWorld->stepSimulation(1/60.f,10);

    btTransform trans;

    fallRigidBody->getMotionState()->getWorldTransform(trans);

    std::cout << "sphere height: " << trans.getOrigin().getY() << std::endl;

}

在程序的尾部不要忘记删除创建的对象：

dynamicsWorld->removeRigidBody(fallRigidBody);

delete fallRigidBody->getMotionState();

delete fallRigidBody;

dynamicsWorld->removeRigidBody(groundRigidBody);

delete groundRigidBody->getMotionState();

delete groundRigidBody;

delete fallShape;

delete groundShape;

delete dynamicsWorld;

delete solver;

delete collisionConfiguration;

delete dispatcher;

delete broadphase;

最终的代码：

1 
#include "stdafx.h"

2 
#include <iostream>

3 
#include <btBulletDynamicsCommon.h>

4 
 
5 
#pragma comment (lib,"BulletCollision.lib") //碰撞检测库文件

6 
#pragma comment (lib,"BulletDynamics.lib")  //动力学库文件

7 
#pragma comment (lib,"LinearMath.lib")      //线性代数库文件

8 
 
9 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

10 
{

11 
   
//创建broadphase阶段算法

12 
   
btBroadphaseInterface* broadphase = new btDbvtBroadphase();

13 
 
14 
   
//创建碰撞碰撞配置对象以及碰撞调度器对象

15 
   
btDefaultCollisionConfiguration* collisionConfiguration = new btDefaultCollisionConfiguration();

16 
   
btCollisionDispatcher* dispatcher = new btCollisionDispatcher(collisionConfiguration);

17 
 
18 
   
//创建解算器

19 
   
btSequentialImpulseConstraintSolver* solver = new btSequentialImpulseConstraintSolver;

20 
 
21 
   
btDiscreteDynamicsWorld* dynamicsWorld = new btDiscreteDynamicsWorld(dispatcher,broadphase,solver,collisionConfiguration);

22 
 
23 
   
dynamicsWorld->setGravity(btVector3(0,-10,0));

24 
 
25 
 
26 
   
//第一个参数是平面的法向，第二个参数是在法线方向的偏移

27 
   
btCollisionShape* groundShape = new btStaticPlaneShape(btVector3(0,1,0),1);

28 
 
29 
   
//1为球体的半径

30 
   
btCollisionShape* fallShape = new btSphereShape(1);

31 
 
32 
 
33 
   
btDefaultMotionState* groundMotionState = new btDefaultMotionState(btTransform(btQuaternion(0,0,0,1),btVector3(0,-1,0)));

34 
   
btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo

35 
   
groundRigidBodyCI(0,groundMotionState,groundShape,btVector3(0,0,0));

36 
   
btRigidBody* groundRigidBody = new btRigidBody(groundRigidBodyCI);//绑定操作

37 
   
dynamicsWorld->addRigidBody(groundRigidBody);

38 
 
39 
 
40 
   
btDefaultMotionState* fallMotionState =

41 
   
new btDefaultMotionState(btTransform(btQuaternion(0,0,0,1),btVector3(0,50,0)));

42 
   
btScalar mass = 1; //质量

43 
   
btVector3 fallInertia(0,0,0);//惯性

44 
   
fallShape->calculateLocalInertia(mass,fallInertia);

45 
   
btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo fallRigidBodyCI(mass,fallMotionState,fallShape,fallInertia);

46 
   
btRigidBody* fallRigidBody = new btRigidBody(fallRigidBodyCI);

47 
   
dynamicsWorld->addRigidBody(fallRigidBody);

48 
 
49 
 
50 
   
//启动物理模拟

51 
   
while(1) {

52 
   
dynamicsWorld->stepSimulation(1/60.f,10);

53 
 
54 
   
btTransform trans;

55 
   
fallRigidBody->getMotionState()->getWorldTransform(trans);

56 
 
57 
   
std::cout << "sphere height: " << trans.getOrigin().getY() << std::endl;

58 
   
}

59 
 
60 
   
//删除创建的对象

61 
   
dynamicsWorld->removeRigidBody(fallRigidBody);

62 
   
delete fallRigidBody->getMotionState();

63 
   
delete fallRigidBody;

64 
 
65 
   
dynamicsWorld->removeRigidBody(groundRigidBody);

66 
   
delete groundRigidBody->getMotionState();

67 
   
delete groundRigidBody;

68 
 
69 
 
70 
   
delete fallShape;

71 
 
72 
   
delete groundShape;

73 
 
74 
 
75 
   
delete dynamicsWorld;

76 
   
delete solver;

77 
   
delete collisionConfiguration;

78 
   
delete dispatcher;

79 
   
delete broadphase;

80 
   
return 0;

81 
}

82

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1	#include "stdafx.h"
2	#include <iostream>
3	#include <btBulletDynamicsCommon.h>
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5	#pragma comment (lib,"BulletCollision.lib") //碰撞检测库文件
6	#pragma comment (lib,"BulletDynamics.lib") //动力学库文件
7	#pragma comment (lib,"LinearMath.lib") //线性代数库文件
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9	int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
10	{
11	std::cout << "Hello World!" << std::endl;
12	return 0;
13	}
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