Kelluvuuden mallintaminen videopeleissä

Abstract

Nesteiden fysiikan ja kelluvuuden mallintaminen on laskennallisesti hyvin vaativaa. Kelluvuutta sovellettaessa videopelien ympäristöön vaaditaan simulaatiolta realistisuuden lisäksi reaaliaikaista suorituskykyä. Tämä tutkielma käy vaihe vaiheelta läpi erilaisten kelluvuuden simuloinnin toteutuksia Unity-pelimoottorille. Aluksi toteutetaan mallinnus, joka mukailee realistista kellumista käyttämättä kuitenkaan oikeita fysikaalisia laskutoimituksia hyödykseen. Tämän jälkeen toteutetaan oikeiden fysikaalisten kaavojen mukainen kelluminen ja lopuksi vertaillaan näiden toteutusten suorituskykyä ja realistisuutta, sekä esitetään mahdollisia käyttökohteita.

Fluid dynamics and buoyancy simulation are difficult to calculate accurately. When applying buoyancy in video games, the simulation needs to look realistic as well as to be calculated in real-time. This thesis goes through different buoyancy simulations step-by-step in the Unity game engine. First, a simulation that imitates realistic buoyancy without actually using real life physical calculations is presented. Then, a simulation with real physical formulas is implemented and finally a comparison of the performance and lifelikeness with possible impelementation areas is given.