[发明专利]用于仿真中的物理交互的系统和方法

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请要求2008年7月22日提交的题为“Physics Interactions in a Simulation”的序列号为61/082,679的美国临时专利申请的权益，这里通过引用将该申请完全并入。

背景技术

大规模多玩家在线(Massively Multiplayer online，“MMO”)游戏非常受欢迎，其中一些游戏的玩家数目达到数十万人或甚至数百万人。诸如MMO之类的仿真中的虚拟对象的运动和物理交互是由开发者制定的规则来控制的。增强这种运动和交互的真实感从而增强玩家沉浸感的一种方式是使用物理仿真器或引擎，其根据预定(但可更改)的物理规律来控制预定的物理对象(physics object)的运动。

物理引擎提供了增强状态的真实感。使用二维或三维中的规律，例如能量和动量的转换以及身体的弹性变形，物理对象往往看起来会以比现有系统中符合预期且逼真得多的方式来运动。

发明内容

系统和方法的实现方式涉及仿真中的物品如何变成物理对象(其随后根据物理引擎或仿真器中的规则来做出行为)并且还涉及如何应用规则来管理物理对象。在实现方式中，物理对象的交互是自然发生的，而不完全是由初始的固定规则集合来规定的。

诸如MMO中的仿真中的物理对象是基于物理仿真来运动或经历任何其他输入的虚拟对象。这样，它们可以是为仿真定义的虚拟3维对象的更大群组的子集。影响这种物理对象的力量和事件可能从偶然的碰撞到大爆炸不等。不按照物理仿真的规则操作的对象在这里被称为非物理对象。在以下上下文中，单独使用术语“对象”可以涉及物理对象和非物理对象中的任一者或两者。

在所述一些实现方式中，物理对象不仅是预定的-玩家可以创建物理对象(例如，损坏一墙壁的玩家角色(player character)可导致墙壁碎片变成物理对象)，并且玩家甚至可将其自己或其他玩家的玩家角色变成物理对象。

作为具体示例，在在线多玩家游戏中，玩家角色可毁坏一墙壁并随后拾起一块水泥并将其推向门，使得门在接触时旋转打开。一组非玩家角色随后可攻击该玩家角色。玩家角色可回击，向非玩家角色投掷另一块水泥，从而将非玩家角色抛向许多方向。一个非玩家角色可能撞上桌子，从而把它撞得穿过屋子。在此场景中，水泥块是从墙壁生成的动态创建的物理对象。非玩家角色在被抛过空中时变成物理对象，并且桌子也是物理对象。

协同且自然发生的效果可能是由这些物理对象的交互而引起的，其中效果不是预定的，而是由物理对象的属性本身的交互而引起的。作为示例玩家角色A将玩家角色B冻在一块冰中。玩家角色C利用电为该冰块充电。玩家角色A随后拾起该冰块，被电击，然后该冰块被毁坏，从而释放了玩家角色B。

为了完成这些协同且自然发生的效果，物理对象与基本参数相关联，例如大小、形状、密度、状况(例如是运动的还是不动的、被损坏的或者被毁坏的)、以及游戏效果(例如施加到物理对象的游戏机械特性)。物理对象可被“武器化”，在此情况下它们可用于攻击敌方玩家角色。音频和视觉效果，例如表面损坏、微粒和声音，可进一步伴随着物理对象。

游戏环境在其对物理对象的使用程度方面可有所不同，从而在其随后的可破坏性方面可有所不同。诸如标志性建筑物之类的一些对象可能具有“硬几何性”，并且这种对象是不可动的并且不会破损的，但其也可表现出暂时的表面损坏。其他具有“软几何性”的对象如果被碰撞则可移动，并且甚至可被完全毁坏。这些类型的对象可随着时间而自修复。在玩家的指导下产生的副本(instance)可能是更可破坏的，因为其是意图作为用于给定的一个或一组玩家的私密并且独特的环境的。在这些情况下，副本可重置并且所有物理对象可被恢复到其原始状况，以供下一玩家重新体验。

许多变化是可能的。例如，物理交互的类型对于不同游戏可以是不同的；一些可能需要很高水平的真实感，而其他的可能更多的是刻画卡通真实感。

在一个方面中，本发明针对一种计算机可读介质，其包括用于使得电子设备中的处理器执行在仿真中管理虚拟3维对象的方法的指令。该方法包括以下步骤：将仿真中的虚拟3维对象的子集定义为物理对象；为物理对象中的第一物理对象定义至少第一基本参数和第一状态，第一基本参数由第一值和第一类型表征；为物理对象中的第二物理对象定义至少第二基本参数和第二状态，第二基本参数由第二值和第二类型表征，其中第一类型不同于第二类型；定义第一物理对象和第二物理对象之间的至少一个交互，交互的结果至少部分取决于第一参数和第二参数以及第一状态和第二状态；以及向渲染器发送信号并且渲染对交互的结果的指示。