Havok

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Havok

Havok,全称为Havok Game Dynamics SDK,译作Havok游戏动力开发包。一般称为Havok,是一个用于物理(动力学)效应模拟的游戏引擎,为电子游戏所设计,注重在游戏中对于真实世界的模拟。使用撞击监测功能的Havok引擎可以让更多真实世界的情况以最大的拟真度反映在游戏中。它包含PhysX、FX及其他一系列着名的物理模拟与运算引擎,被广泛地套用于游戏、软体和电影当中。

基本介绍

  • 中文名Havok
  • 用于物理效应模拟的游戏引擎
  • 为电子游戏设计
  • 注重在游戏中对于真实世界的模拟

简介

人们经常说到的,与PhysX相提并论的Havok物理模拟引擎,只是Havok引擎中的一部分而已。
Havok成立于1998年,总部位于爱尔兰首都都柏林。2000年在游戏开发者大会上发布了Havok 1.0 。2.0版本在2003年的游戏开发者大会上发布;4.5版本在2007年3月释出,最新版本为5.5 ,引擎基于C/C++语言而成。2007年9月,Intel宣布收购Havok,之后不久,Intel宣布Havok引擎开放原始码并允许游戏开发人员免费使用。
Havok专注于游戏的仿真技术。其包含的Havok Physics物理引擎是物理模拟计算引擎界的领军者,世界三大物理引擎之首。(排名第二的是nVIDIA PhysX,第三的是Bullet)。
自2000年Havok 1.0版本发布以来,採用Havok引擎开发的游戏(全平台)已超过280种。由于Havok的开放性以及不依赖特定硬体支持的特点,很多游戏大作都採用Havok引擎。例如《疯狂的麦克斯》、《星际争霸2》、《暗黑破坏神3》、《激战2》、《战地叛逆连队2》、《失落的星球2》、《半条命2》(半条命虽然使用source做的,source是基于havok引擎的、《细胞分裂》、《生化危机5》、《孤岛惊魂2》、《辐射3》、《求生之路》、《正当防卫》、《波斯王子遗忘之沙》、《争分夺秒》、《星球大战原力释放2》、《闪点行动龙之崛起》、《帝国时代3》、《黑道圣徒4》、《热血无赖》、《现代战争4决战时刻》等。这与PhysX游戏都是较为冷门的情况大不相同。
Havok是Intel公司旗下产业,仍然与AMD公司保持良好的合作关係;Havok引擎是AMD”开放物理计画“的核心成员之一(另两个成员是Bullet和Pixelux DMM),计画中可以利用AMD Radeon HD4000系列以上的显示卡进行物理加速计算。不过这项计画尚在开发中,除了几个演示DEMO外,尚没有游戏支持。

组成

Physics

Havok物理引擎。业界领先的实时碰撞计算和物理仿真解决方案,提供快速高效率的物理模拟计算。被200多个游戏所採用,且Havok Physics引擎可以运行在Windows、Linux、MAC、XBOX360、Playstation3等全平台上。Havok Physics是整个Havok引擎的基础。
Havok Physics物理引擎展示
Havok Physics物理引擎是业界功能最全面的物理仿真解决方案,它可以套用在诸如实时碰撞计算、动力学约束求解、车辆综合解决方案等领域。
Havok Physics基于CPU计算,尤其是在Intel收购Havok之后,Havok特别针对多核多执行绪CPU进行最佳化。多执行绪CPU的普及以及Havok Physics引擎本身的高效率特点,使得Havok仅仅依靠CPU计算就能达到很好的物理模拟效果。

FX

针对爆炸效果等大计算量的物理模拟,Havok曾经推出过Havok FX引擎。Havok FX引擎也是一种物理模拟计算解决方案,由CPU+GPU联合计算完成。GPU负责爆炸等大计算量的物理模拟。Nvidia与ATI都曾经与Havok就Havok FX进行过深入的合作。Intel收购Havok后,由于Intel本身不能生产独立的GPU,Havok FX发展就陷入停滞,虽然Intel官方没有宣布Havok FX引擎下马,但实际上Havok FX已经被Intel雪藏。
这也就意味着,ATI显示卡虽然理论上支持Havok FX物理加速,由于Havok引擎中GPU计算部分已经停滞发展,所以ATI显示卡的Havok物理加速只是有枪无弹,缺少游戏支持。这也是后来AMD启动“开放物理计画”的原因之一。

动作引擎

Havok动作引擎。是一种高效灵活的动作开发工具。在全平台上提供经过最佳化的回放和实时融合特性,并能与Havok Physics引擎完美合作,提高游戏的可玩性。
Havok Animation引擎演示
Havok动作引擎的特点包括高效动画压缩和解压;运动混合;根据速度、方向和重量提供动作控制; 动作缓和曲线支持等。
如果没有Havok Animation,游戏中车轮不会转动,两腿不会迈开,士兵也不会换弹匣或者蹲、站、跳、卧倒、侧倾。最新版的动作引擎带来流畅的动作,在使用寒霜引擎的ruby demo中,仅ruby脸部就有上百个可动部件,这是前所未有的。值得一提的是很多好莱坞电影大片也是使用Havok Animation。

Behavior

Havok行为引擎。它可以让游戏中的虚拟人物学会新的行为、动作、战术。你是否曾注意到,在一些採用havok的游戏中,就像《光晕3》和《半条命2》,友好的虚拟人物会转身面向你,会和你产生互动。敌人则不仅会沖向你开火,他们也会寻找 掩护,在《彩虹6号盾牌行动》之类的战术游戏中,敌人甚至拥有包抄、迂迴等战术。集成在寒霜引擎中的Havok Behavior更为强大,例如你会看到虚拟人物弓腰通过,攀爬,或者跳过障碍,遇到爆炸物选择躲避或是捡起来扔回去。

Cloth

Havok布料模拟引擎。Havok Cloth不是说这个引擎只能模拟布匹的物理特性,而是能模拟一切柔性物体。如衣服,裙子,斗篷,外套、头髮、尾巴、旗帜、横幅、窗帘、植物等等。
Havok Cloth引擎演示
Havok Cloth的基本特性包括基于物理的布料模拟、多执行绪与平台最佳化、拉伸/阻尼/弯曲等布料行为属性、基于人物模型的布料创建工具等等。
加入AMD开放物理计画的Havok引擎,就是这个Havok Cloth引擎。AMD曾经展示过一个由HD4870X2组建的,基于ATI Stream和OpenCL,运用Havok Cloth引擎的演示视频。

刚体破坏

Havok刚体破坏引擎。这是一种高效的跨平台的刚体破坏仿真引擎。Havok刚体破坏引擎採用Collision Detection碰撞检测系统,这将有别于以往传统游戏中的hitbox系统。适合造成动态破坏。
战地叛逆连队2的破坏演示
带来前所未有的高範围破坏,可完全毁坏游戏内的所有物体(载具、建筑、桥樑、树木.....)和部分地形
带来前所未有的高精度破坏,你可以削去飞行中飞机的翅膀或者其他什幺地方,也可以炸坏房屋一角,这一切都不是程式编辑好的,不是调用破坏后的模型和 贴图,你可以决定破坏什幺部位。
《战地 叛逆连队2》使用寒霜引擎渲染,寒霜引擎中集成了内部版本的Havok Destruction 2.0版本。这使得游戏中高达99%的建筑都可以被破坏掉。

AI

Havok人工智慧引擎。在2009年游戏开发者大会上,Havok展示了Havok引擎家族的新成员Havok人工智慧引擎。
Havok AI可以帮助游戏开发者更好的进行游戏中人工智慧的开发,藉助Havok AI SDK开发者可以更容易的设计出更出色、聪明的游戏角色。比如这套工具就包含自动路径搜寻功能,可以让游戏角色迅速、动态的自主进行路径规划。在GDC2009上就展示了一段,士兵躲避着炮火自动搜寻安全路径穿过道路的片段,给与会者留下了很深的印象。,它还包括各种通用件的组合、网路化的智慧型集成等。

引擎

游戏

比较着名的Havok引擎游戏包括《阿拉玛王国惩罚》《战地3》、《极品飞车亡命天涯》《星际争霸2》、《暗黑破坏神3》、《战地叛逆连队2》、《上古捲轴4》、《马克思 佩恩2》、《光晕3》、《半条命2》、《细胞分裂》、《生化危机5》、《F.E.A.R》 、《孤岛惊魂2》、《辐射3》、《阿凡达》、《求生之路》、《正当防卫》、《波斯王子遗忘之沙》、《孢子》、《争分夺秒》、《红色派系游击战》、《失落的星球2》《现代战争4决胜时刻》等。
《红色派系》中由Havok生成的物理特效
目前为止,在全平台上,共有353种游戏使用Havok引擎。超过了PhysX的309种。Havok仍然是物理模拟引擎界的领军者。
其中PC平台的Havok游戏共163个。
下面为全平台Havok引擎游戏列表
游戏名称
游戏平台
Havok引擎类型
游戏名称
游戏平台
Havok引擎类型
反恐24小时
PS2
Physics
50美分防弹
XBOX,PS2
Physics
速度与激情之A2狂飙
PC
Physics
超级兵工厂
XBOX 360
冲破火网黑鹰
PSP
Physics
特工雨果
PS2
Physics
特工雨果滚滚滑板
PC,PS2
Physics
心灵杀手
XBOX 360
Animation, Physics
鬼屋魔影
PC,Xbox 360,PS2,PS3,Wii
Physics
美国陆军2真实战士
XBOX 360
Physics
天空3
Xbox 360
Physics
Amsterdam Taxi Madness
PC
Physics
别惹蚂蚁
PC,PS2,Wii
武装与危险
PC,Xbox360
Physics
刺客信条
PC,Xbox360,PS3
Animation, Physics
刺客信条2
PC,Xbox360,PS3
Animation, Physics
铁臂阿童木
PS2
Physics
末日战车
PC
Physics
后院摔角
Xbox,PS2
Physics
后院摔角2
Xbox,PS2
Physics
班卓熊神奇螺丝
Xbox 360
Physics
战地1943
Xbox360,PS3
Physics
战地叛逆连队
Xbox360,PS3
Destruction
战地叛逆连队2
PC,XBox360,PS3
Destruction
BEN10外星神力维尔加科斯的攻击
Xbox360,PS2,Wii,PSP
Physics
古罗马猛将传
PS2
Physics
诺曼第任务突袭柏林
PC
Physics
生化奇兵
PC,Xbox 360
Animation, Physics
生化奇兵2
PC,Xbox 360,PS3
Animation, Physics
黑暗地带51区
PC,Xbox360,PS3
Animation, Physics
轰炸方块
Wii
Physics
轰炸方块猛击聚会
Wii
Physics
球瓶终结者
PC
Physics
战火兄弟连进军30高地
PS2
Physics
野兽传奇
Xbox360,PS3
Animation, Physics
坎贝拉猎人2010
Xbox360,PS3
Physics
游戏狂欢节
Wii
Physics
游戏狂欢节迷你高尔夫
Wii
Physics
汽车总动员
PSP
Physics
名人体育
Wii
Physics
英雄连
PC
英雄连抵抗前线
PC
Physics
柯南
Xbox360,PS3
Animation, Physics
死刑犯2充血
Xbox360,PS3
Physics
死刑犯罪恶起源
PC,Xbox360
卡罗琳
PS2,Wii
Physics
除暴战警
Xbox 360
Physics
除暴战警2
Xbox 360
Physics
古惑狼赛车
Xbox,PS2
Physics
但丁地狱
Xbox 360,PS3
魔法门之黑暗弥赛亚
PC,Xbox 360
暗黑血统
Xbox 360,PS3
圣剑传说4
PS2
Physics
颜料宝贝
Wii
Physics
丧尸围城
Xbox 360
Physics
死亡空间
PC,Xbox 360,PS3,PSP
Physics
致命生物
Wii
Physics
死亡风暴海盗
Physics
纽约街头教父偶像
Xbox 360,PS3
Physics
恶魔之魂
PS3
Animation, Physics
赏金奇兵2库铂复仇
PC
Animation, Physics
毁灭全人类2
PC,Xbox,PS2
Physics
毁灭全人类解放威廉
Wii
Physics
杀出重围隐形战争
PC,Xbox
Physics
天灾危机之日
Wii
Animation, Physics
迪斯尼公主魔法世界
PS2,Wii
Physics
DJ英雄
Xbox 360,PS3
Cloth
龙与地下城Online风暴来临
PC
Physics
EA游戏广场
Wii
Physics
顽皮小鬼混乱大冒险
PC,Xbox,PS2
Physics
紧急出动
PS2,Wii
Physics
欧洲暴力赛车
PC
Physics
尸变重生
PC,Xbox,PS2
Physics
极度恐慌机密档案
PC,Xbox,PS3
Physics
极度恐慌2起源计画
PC,Xbox 360,PS3
Physics
神鬼寓言2
Xbox 360
Animation, Physics
辐射3
PC,Xbox 360,PS3
Animation, Physics
孤岛惊魂2
PC,Xbox 360,PS3
Animation, Physics
异魂传承
PS3
巅峰破碎
Xbox 360,PS3
Animation, Physics
俄罗斯之恋
Xbox,PS2
全能战士十锤
PC
Physics
全能战士
PC,Xbox,PS2
Physics
George of the Jungle: Search for the Secret
PS2,Wii
Physics
高山滑雪
PS3
战斧野兽骑士
Xbox 360,PS3
Animation, Behavior, Physics
黄金眼黑帮情报员
Xbox,PS2
吉他英雄5
Xbox360,PS3
Animation, Physics
吉他英雄街机版
PC
Animation, Physics
吉他英雄3
PC,Xbox360,PS3
Animation, Physics
吉他英雄世界巡演
PC,Xbox 360,PS3
Animation, Physics
吉他英雄金属乐队
PC,Xbox 360,PS3
半条命2橙盒版
PS3
Physics
光晕2
PC,Xbox
Physics
光晕3
Xbox 360
Physics
光晕3地狱空降兵
Xbox 360
Physics
光环战争
Xbox 360
Physics
快乐大脚
PC,PS2,Wii
Physics
游戏名称
游戏平台
Havok引擎类型
游戏名称
游戏平台
Havok引擎类型
哈雷机车漫游世界
PC
Physics
哈雷机车极速之轮
PC
Physics
哈利波特与火焰杯
PC,Xbox,PS2,PSP
哈利波特与凤凰社
PC,Xbox 360,PS3,Wii
Animation, Physics
天剑
PS3
Animation, Physics
暴雨
PS3
Cloth,Physics
暗黑之门伦敦
PC
Animation, Physics
南北战争秘密任务
PC,Xbox 360,PS2,PS3
Physics
决战太平洋
PC,Xbox 360,PS3
Physics
疯狂改装车赛
PC
Physics
卡通赛车
PS2
Physics
虎克之炮舰巡航
PC,PS2
Physics
我是一个辐射突变异性
PC
Physics
IHRA拖车大赛运动家版
PC,Xbox,PS2
Physics
职业拖车大赛2005
PS2
Physics
印第安纳琼斯与皇杖
PS2,PSP,Wii
Physics
头文字D山口复仇
PC
Physics
钢铁侠
PC,Xbox 360,PS3,PS2,Wii
Animation, Behavior, Physics
钢铁侠2
Xbox360,PS3
阿凡达
PC,Xbox360,PS3
Animation, Physics
侏罗纪猎物
Xbox360,PS3,Wii
Physics
正当防卫
PC,Xbox 360,Xbox,PS2
Physics
凯恩与林奇死人
PC,Xbox 360,PS3
Physics
杀戮地带2
PS3
Physics
杀戮地带解放
PSP
Physics
霹雳游侠2
PC,PS2
Physics
霹雳游侠
PC,PS2
Physics
求生之路
PC,Xbox 360
Physics
求生之路2
PC,Xbox360
Physics
虚拟乐高积木
PC
Physics
伦敦赛车手
PC
Physics
伦敦赛车手2
PC
Physics
伦敦赛车手疯狂破坏
PC
Physics
伦敦赛车手警察也疯狂
PC
Physics
伦敦赛车手世界锦标赛
PC
Physics
华纳群星总动员超级兵工厂
Xbox 360
魔戒第三纪元
Xbox,PS2
Physics
失落的星球2
PC,Xbox,PS3
Destruction
失落星球极限状态
PC,Xbox360,PS3
Destruction
马达加斯加2逃往非洲
Xbox360,PS2,PS3,Wii
Animation, Behavior, Physics
疯狂世界
Wii
Animation, Physics
大规模行动
PS3
美国漫画英雄复仇女神
Xbox,PS2,PSP
Physics
漫画英雄超级战队
PS2,Wii,PSP
Physics
漫画英雄终极联盟2
Xbox 360,PS3
Animation, Physics
马克斯 佩恩2
PC
Physics
荣誉勋章英雄
PSP
荣誉勋章先遣部队
PS2,Wii
Physics
荣誉勋章英雄2
Wii,PSP
Physics
荣誉勋章血战太平洋
PC
Physics
僱佣兵2战火纷飞
PC,Xbox360,PS2,PS3
Animation, Physics
僱佣兵
Xbox,PS2
Physics
微型机器4
PC,PSP,PS2
Physics
午夜狂飙改装车大赛
PC
Physics
北美职业棒球超明星
Wii
Physics
摩登大赛车
PS3
Animation, Physics
怪兽屋
PS2
Physics
真人快打少林武僧
Xbox,PS2
Physics
机车风暴
PS3
Animation, Physics
机车风暴太平洋裂缝
PS3
Animation, Physics
我的模拟人生
PC,Wii
Physics
我的模拟人生王国
Wii
Physics
我的模拟人生赛车
Wii
Physics
NBA09深入比赛
Xbox 360,PS3
Animation, Physics
死灵幻象
PC
Physics
极品飞车12
PC,PS2,PS3,Xbox 360,Wii,PSP,iPhone
Physics
宠物大冒险2
PSP
忍者之刃
Xbox 360
Animation, Physics
Novastrike
PS3
世界彩弹锦标赛2009
Xbox360,PS2,PS3,Wii
Animation, Physics
闪点行动2龙腾
PC,Xbox360,PS3
Animation, Physics
篱笆墙外
PC,Xbox,PS2
Physics
痛楚
PS3
Animation, Physics
恐惧杀手
PC
恐惧杀手地狱之战
PC,Xbox
Physics
恐惧杀手嗑药过量
PC
Physics
魔域反攻
PC,Xbox,PS2
Physics
完美特工零
Xbox 360
Physics
森林寻宝曆险记
PC,Xbox,PS2
Physics
51号星球
Wii
Physics
Power Rangers Dino Thunder
PS2
Physics
波斯王子
PC,Xbox 360,PS3
Physics
波斯王子遗忘之沙
PC,Xbox 360,PS3
Physics
超能力战警
Xbox PS2
Physics
彩虹六号迫在眉睫
Xbox,PS2
料理鼠王
Xbox 360,PS3,PSP
红色派系游击战
PC,Xbox360,PS3
Animation, Physics
安魂曲
PC
生化危机5
PC,Xbox360,PS3
Physics
生化危机暗黑编年史
Wii
Physics
Ringling Bros. and Barnum & Bailey Circus
Wii
Physics
机器人大擂台
Xbox,PS2
Physics
机器人大擂台2设计与破坏
PC
Physics
太空堡垒入侵
Xbox,PS2
Physics
室内狂飙
Xbox
Physics
黑道圣徒
Xbox360
秘密特工终极牺牲
PC,Xbox360,PS2
Physics
暗影狂奔
PC,Xbox360
Physics
Sonic The Hedgehog
Xbox360,,PS3
Physics
索尼克世界冒险
Xbox360,PS3
Physics
索尼克世代
Xbox360,PS3,PC
Physics
索尼克失落的世界
WIIU,PC
Physics
索尼克力量
XBOX ONE,PS4,PC,NS
Physics
索尼克滑板失重
Wii,PS2
Physics

软体

3ds MAX、Adobe Atmosphere、Virtools等。

电影

《特洛伊》《黑客帝国》等。

对比

Nvidia显示卡用户应该会有印象,只要打开PhysX模式,游戏就会卡,特别是最早的那个尖峰战士2的物理岛关卡,不管你是不是在 做什幺大事,就算呆着不动也卡,这是因为physx是以API实现的,是一个外部外挂程式,不能和游戏引擎完美的结合起来,需要不断的检测你有没有触发每一个 条件,这需要大量的浮点运算,所以浮点运算能力强的显示卡运算起来只是费劲,CPU模式打开它就只有个位数的帧了.而且physx只能执行nv官方提供的几 套算法,自由度不高.
而havok是一套功能丰富的游戏开发组件,开发者可以根据需要把其中几项功能封装到自己引擎的底层,由于是CPU运算X86指令集,还能执行很多开发者 自己发明的代码,工作模式是引擎内部的触髮式,所以有些情况下会看到你都看到BFBC2里面炮弹击中墙了几毫秒,墙才碎有延迟.如果你不断的击碎什幺 东西,就不会有延迟了,因为游戏会自动切换到一个触发频率高的模式.有些havok游戏默认就工作在这个模式
大多数游戏用的都是 havok的同一套刚体力学模拟破坏系统,布料/头髮的柔体力学模拟&气动方面的 流体力学模拟外挂程式都没发挥出来
在破坏的精度上,havok和physx是一样的,都可以精确到未来10年也发挥不出来的级别,不过两者在实际套用中发挥出的功力都不行.实现方法都是将一个物体划分为若干个碰撞模组,每个模组可以分别被从这个物体的整体上击碎下来,然后这个碎块还继续带有碰撞检测属性. 一般游戏里会设定他们几十秒后自动消失,而《战地 叛逆连队2》里几乎立刻没了
理论能达到的程度就是对着一个模型人开一枪,可以射出一个有空腔的洞,而不是将模型人击碎成几块,或者在萤幕上消失.这需要模型人由几十万个碰撞检测模组 组成
最重要的就算physx这种靠api实现的算法,在不同api的硬体上无法实现,不适合製作多人游戏,总不能你N卡可以看到一堵墙碎成粉末A卡用户只是看到墙体凭空消失吧?
同样是havok,版本也千差万别,而physx不同版本区别不大,而且havok不光是 物理模拟,是一整套游戏开发组件,包括AI(行为),动作等在内的都有涉及

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