Havok（用于物理效应模拟的游戏引擎）

内容简介

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引擎开放源代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，采用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件支持的特点，很多游戏大作都采用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，但是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，但是仍然与AMD公司保持良好的合作关系；Havok引擎是AMD”开放物理计划“的核心成员之一（另两个成员是Bullet和Pixelux DMM），计划中可以利用AMD Radeon HD4000系列以上的显卡进行物理加速计算。不过这项计划尚在开发中，除了几个演示DEMO外，尚没有游戏支持。

主要组成

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，它可以应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特别针对多核多线程CPU进行优化。多线程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。

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。但是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显卡虽然理论上支持Havok FX物理加速，但是由于Havok引擎中GPU计算部分已经停滞发展，所以

ATI显卡的Havok物理加速只是有枪无弹，缺少游戏支持。

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。

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，在一些采用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。敌人则不仅会冲向你开火，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、迂回等战术。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。

Havok Cloth引擎演示

Havok Cloth的基本特性包括基于物理的布料模拟、多线程与平台优化、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开放物理计划的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。

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刚体破坏引擎采用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。

带来前所未有的高范围破坏，可完全毁坏游戏内的所有物体(载具、建筑、桥梁、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么地方，也可以炸坏房屋一角，这一切都不是程序编辑好的，不是调用破坏后的模型和 贴图，你可以决定破坏什么部位。

《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。

Havok人工智能引擎。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人工智能引擎。

Havok AI可以帮助游戏开发者更好的进行游戏中人工智能的开发，借助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索功能，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索安全路径穿过道路的片段，给与会者留下了很深的印象。此外，它还包括各种通用件的组合、网络化的智能集成等。

引擎介绍

《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：

3ds MAX、Adobe Atmosphere、Virtools等。

《特洛伊》《黑客帝国》等。

主要对比

Nvidia显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 做什么大事，就算呆着不动也卡，这是因为physx是以API实现的，是一个外部插件，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

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/头发的柔体力学模拟＆气动方面的流体力学模拟插件都没发挥出来

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，不过两者在实际应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块，每个模块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. 一般游戏里会设置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，或者在屏幕上消失。这需要模型人由几十万个碰撞检测模块 组成

最重要的就算physx这种靠api实现的算法，在不同api的硬件上无法实现，不适合制作多人游戏，总不能你N卡可以看到一堵墙碎成粉末但是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