[发明专利]用于模拟大型结构的计算机实现的方法和系统

说明书

一种用于模拟大型结构的模块状态引擎被配置成接收定义施加到该大型结构中的模块的力的输入，并且作为响应，更新与该大型结构中的各模块中的无一模块、一个或多个模块相关联的模式。与模块相关联的模式选自：非活动模式、完全模拟模式以及一个或多个代理模式。在非活动模式中，整个模块的刚体表示不被动画化。在完全模拟模式中，模块内的瓦片被个体地模拟。在断裂代理模式中，整个模块的刚体表示不被动画化，但是该模块内的瓦片可断裂成块，而在模拟代理模式中，该模块被作为单个刚体来模拟并且该模块内的瓦片不能够断裂成块。

背景

由于所涉及的对象(例如，各个个体断片)数量巨大，所以对大规模破坏(诸如对整个建筑物或建筑物群的破坏)的计算机模拟在计算上是昂贵的。在许多示例中，相比于单个计算设备上可处置的对象而言，为了实现逼真的破坏，需要更多的对象。

此外，当模拟在多个客户端设备上被渲染时(例如，在多玩家游戏内的大规模破坏的情形中)，有必要使所有客户端保持同步，使得由每个用户看到的模拟是相同的。不可能只是在每个客户端上用相同的输入参数独立地发起模拟，并接着假定该模拟将在每个客户端上以完全相同的方式进行，因为物理模拟不是完全可预测的，这是由于模拟涉及非确定性时序和/或不同硬件，从而导致计算中的逐位误差。

为了降低模拟的计算开支，对象可被预断裂成片段，并且分层断裂可被使用(例如，使得对象的一部分包括多个子部分)。附加地或替换地，为了降低计算开支，模拟的范围可被降低(例如，通过降低模拟期间的可见细节和/或将模拟限制到用户的视野)。这两种技术中的任一者或两者还可导致多用户应用中的同步所必需的带宽的降低。

概述

下面呈现了本公开的简要概述，以便向读者提供基本理解。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。其唯一的目的是以简化形式呈现本文中所公开的概念精选，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

用于模拟大型结构的模块状态引擎被配置成接收定义施加到该大型结构中的模块的力的输入，并且作为响应，基于所施加的力和模块约束中的一个或多个模块约束来更新与该大型结构中的各模块中的无一模块、一个或多个模块相关联的模式。与模块相关联的模式选自：非活动模式、完全模拟模式以及一个或多个代理模式。在非活动模式中，整个模块的刚体表示没有被动画化。在完全模拟模式中，模块内的瓦片被个体地模拟。在断裂代理模式中，整个模块的刚体表示没有被物理引擎动画化，但是该模块内的瓦片可断裂成块，而在模拟代理模式中，该模块被作为单个刚体来模拟并且该模块内的瓦片不能够断裂成块。

通过参考结合附图考虑的以下详细描述将更易于领会许多附带特征，因为这些附带特征变得更好理解。

附图描述

根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书，在附图中：

图1示出了预断裂的对象的两个图形表示；

图2示出了如本文中所描述的经修改的分层结构的图形表示；

图3是示出各模式之间的转变的示意图；

图4是示例系统的示意图；

图5是模块状态引擎和物理引擎的示例操作方法的流程图；以及

图6是另一示例系统的示意图。

在各个附图中使用相同的附图标记来指代相同的部件。

详细描述

下面结合附图提供的详细描述旨在作为本发明示例的描述，而并不旨在表示可以构建或使用本发明示例的唯一形式。本描述阐述了本发明示例的功能，以及用于构建和操作本发明示例的步骤的序列。然而，可通过不同示例来完成相同或等效的功能和序列。