okladka
Stosowanie praw fizyki pomaga realistycznie i wiarygodnie modelować w grach, symulacjach i animacjach niemal wszystko, co wokół podskakuje, lata, toczy się, ześlizguje; ogólnie mówiąc, nie pozostaje w spoczynku. "Fizyka dla programistów gier" ma być punktem startowym dla osób zainteresowanych zapewnieniem tworzonym grom realistycznego działania opartego na stosowaniu zasad fizyki.

Część pierwsza to przegląd podstawowych koncepcji mechaniki łącznie z pewnymi aspektami i problemami dynamiki ciał sztywnych, w tym kinematyki, sił i kinetyki. W części drugiej te koncepcje zostaną zastosowane do wybranych zagadnień świata rzeczywistego, np. lotu pocisków i samolotów oraz ruchu łodzi i samochodów. Część trzecia wprowadza symulacje w czasie rzeczywistym i pokazuje ich zastosowanie w grach komputerowych. Oto kilka elementów gier w których realizm znacznie wzrasta po zastosowaniu prawa fizyki:

  • trajektorie rakiet i pocisków, włączając w to efekt zużywania paliwa,
  • zderzenia obiektów, na przykład kul bilardowych,
  • stabilność samochodów na ostrych zakrętach podczas wyścigów,
  • dynamika łodzi i innych pojazdów pływających,
  • tor lotu piłki baseballowej po uderzeniu kijem,
  • charakterystyki lotu samolotów,
  • tor lotu karty do gry wrzucanej do kapelusza.
"Fizyka dla programistów gier" nie jest przeznaczona dla ekspertów w dziedzinie fizyki, jednakże autor założył podstawową znajomość tej dziedziny na poziomie szkoły średniej. Potrzebna będzie także znajomość trygonometrii, rachunku wektorowego i macierzowego (informacje na ten temat zostały zawarte w dodatkach na końcu książki). Lektura książki wymaga także podstawowej znajomości klasycznego rachunku różniczkowego i całkowego.
Wstęp (7)
Rozdział 1. Koncepcje podstawowe (15)
  • Prawa ruchu Newtona (15)
  • Jednostki i miary (16)
  • Układ współrzędnych (18)
  • Wektory (19)
  • Masa, środek masy i moment bezwładności (20)
  • Drugie prawo ruchu Newtona (30)
  • Tensor momentu bezwładności (34)
Rozdział 2. Kinematyka (41)
  • Wstęp (41)
  • Prędkość i przyspieszenie (42)
  • Przyspieszenie stałe (44)
  • Przyspieszenie zmienne (46)
  • Kinematyka punktu materialnego w przestrzeni dwuwymiarowej (48)
  • Kinematyka punktu materialnego w przestrzeni trójwymiarowej (50)
  • Eksplozja punktu materialnego (59)
  • Kinematyka ciała sztywnego (65)
  • Lokalny układ współrzędnych (66)
  • Prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe (66)
Rozdział 3. Siła (73)
  • Wstęp (73)
  • Pola sił (74)
  • Tarcie (75)
  • Opór cieczy lepkiej (77)
  • Uwaga o ciśnieniu (78)
  • Wypór hydrostatyczny (79)
  • Sprężyny i tłumienie drgań (81)
  • Siła i moment siły (82)
Rozdział 4. Kinetyka (87)
  • Kinetyka punktu materialnego w dwóch wymiarach (88)
  • Kinetyka punktu materialnego w trzech wymiarach (93)
  • Kinetyka ciała sztywnego (100)
Rozdział 5. Zderzenia (105)
  • Zależność pędu i popędu (impulsu) (106)
  • Zderzenie (107)
  • Popęd (impuls) liniowy i kątowy (114)
  • Tarcie (117)
Rozdział 6. Pociski (121)
  • Proste trajektorie (122)
  • Opór środowiska (126)
  • Efekt Magnusa (134)
  • Zmienna masa (139)
Rozdział 7. Samolot (141)
  • Geometria (142)
  • Siła nośna i siła oporu (145)
  • Inne siły (149)
  • Sterowanie (150)
  • Modelowanie (152)
Rozdział 8. Statki (167)
  • Pływalność (168)
  • Objętość (170)
  • Opór (180)
  • Masa wirtualna (183)
Rozdział 9. Poduszkowiec (185)
  • Zasada działania (185)
  • Opór (187)
Rozdział 10. Samochody (191)
  • Opór (191)
  • Moc (192)
  • Droga hamowania (193)
  • Przechylenie drogi (194)
Rozdział 11. Symulacje w czasie rzeczywistym (197)
  • Całkowanie równań ruchu (198)
  • Metoda Eulera (200)
  • Inne metody (205)
Rozdział 12. Dwuwymiarowy symulator ciała sztywnego (211)
  • Model (212)
  • Całkowanie (219)
  • Sterowanie lotem (222)
  • Rendering (226)
Rozdział 13. Implementacja odpowiedzi zderzenia (233)
  • Odpowiedź zderzenia liniowego (234)
  • Efekty związane z ruchem obrotowym (239)
Rozdział 14. Obrót ciała sztywnego (251)
  • Macierze obrotu (252)
  • Kwaterniony (255)
Rozdział 15. Trójwymiarowy symulator ciała sztywnego (259)
  • Model (260)
  • Całkowanie (264)
  • Sterowanie lotem (267)
  • Rendering (271)
Rozdział 16. Wiele ciał w przestrzeni trójwymiarowej (279)
  • Model (280)
  • Całkowanie (294)
  • Odpowiedź zderzenia (295)
  • Tuning (299)
Rozdział 17. Układ wielu punktów materialnych (301)
  • Model (302)
  • Całkowanie równań ruchu (311)
  • Odpowiedź zderzenia (312)
  • Tuning (313)
Dodatek A Rachunek wektorowy (315)
  • Klasa Vector (315)
  • Funkcje i operatory wektorowe (321)
Dodatek B Rachunek macierzowy (325)
  • Klasa Matrix3x3 (325)
  • Funkcje i operatory macierzowe (330)
Dodatek C. Rachunek kwaternionowy (335)
  • Klasa Quaternion (335)
  • Funkcje i operatory kwaternionowe (338)
Bibliografia (347)
Skorowidz (353)