企业官网建设流程全解析

这次不讲“工厂、接口、模块”，我们换成一个可以在脑海里播放的场景：

你有一套神奇的积木玩具。搭好以后，按下播放键，积木就会遵守重力、碰撞和摩擦规律，自己动起来。

我们用它搭建一个“滚球撞积木”的小游戏，看看PxPhysics到底在做什么。

一、先摆出两只玻璃箱

桌面上有两只互不相通的玻璃箱：

玻璃箱 A 玻璃箱 B 普通重力 低重力 ● 小球 ● 小球 ╱ ╱ ╱ 斜坡 ╱ 斜坡 ▣▣▣ 积木 ▣▣▣ 积木 ──────────── ────────────

你希望：

• A 箱的小球快速滚下来；
• B 箱的小球缓慢下落；
• 两边互不影响。

在 PhysX 中：

玻璃箱 A → PxScene A 玻璃箱 B → PxScene B

每个PxScene就是一个独立的物理世界。

那么PxPhysics是哪一个？

它不是玻璃箱，而是整套神奇玩具的“总管家”。

你向它申请：

给我两个物理世界，再给我几个小球、积木、斜坡，以及它们需要的碰撞资源。

它负责创建这些东西，并把它们纳入 PhysX 的对象体系。

一个 PxPhysics ├── 创建玻璃箱 A ├── 创建玻璃箱 B ├── 创建小球和积木 └── 创建可以复用的物理资源

玩具可以由同一个管家创建，但具体在哪个箱子里运动，由 Scene 决定。

二、神奇玩具有个特点：外观和“物理身体”是分开的

你拿出一个画得非常精美的小球：

• 表面有条纹；
• 会发光；
• 看起来是金属做的。

但对物理系统来说，这些都不够。

它还需要知道：

球有多大？ 在哪里？ 有多重？ 是否可以运动？ 碰到地面会不会弹起来？

所以，一个物体被拆成了几部分。

1. Actor：小球的“运动档案”

档案中记录：

位置：空中 速度：目前为零 质量：1 千克 是否可以运动：可以

这对应动态刚体：

PxRigidDynamic

它描述物体作为一个整体，如何存在与运动。

而固定不动的斜坡和地面，可以使用：

PxRigidStatic

可以简单记成：

Actor 关心“这个东西在哪里，以及它怎么动”。

2. Shape：给小球套上的“隐形碰撞壳”

物理系统并不是看着屏幕上的图片判断碰撞。

它需要一个明确的几何外壳：

球形外壳 盒形外壳 胶囊形外壳 凸网格外壳 ……

小球就套上球形碰撞壳，积木套上盒形碰撞壳。

这对应：

PxShape

想象一只画得很复杂的玩具小熊，你完全可以先给它套一个简单的胶囊形碰撞壳：

画面里：一只小熊 物理里：一个胶囊体

所以：

看起来是什么形状，不代表参与碰撞的就是什么形状。

严格说，PxShape不只有几何外壳，还带着材质、过滤规则以及是否参与碰撞或查询等配置。

3. Material：碰撞壳表面的“手感”

同样一个球形碰撞壳：

• 表面像橡胶，碰撞后可能更容易弹起；
• 表面像冰，滑动时摩擦较小；
• 表面粗糙，更容易阻碍相对滑动。

这些接触属性由：

PxMaterial

描述。

但它不是渲染材质：

涂成金色 ≠ 物理上更重 贴上冰纹 ≠ 摩擦自动变小

质量也不是常规PxMaterial自动决定的，需要另外设置或计算。

于是，一个小球的物理结构就是：

Actor：位置、速度、质量等运动信息 │ └── Shape：球形碰撞外壳 │ └── Material：摩擦、弹性等接触属性

三、为什么“创建了小球”，它却没有掉下来？

因为你只是让管家把玩具拿出来了，还没放进玻璃箱。

对应代码：

PxRigidDynamic*ball=physics->createRigidDynamic(...);

这一步的含义只是：

“创建一个动态刚体对象。”

之后还要给它装上 Shape、设置质量等。

然后：

sceneA->addActor(*ball);

这才是：

“把小球放进玻璃箱 A。”

但它仍然不会因为加入场景，就在后台自行不停运动。

你还需要按下“时间前进”按钮。

sceneA->simulate(dt);sceneA->fetchResults(true);

所以整个过程是：

创建小球 ↓ 装上碰撞壳、配置物理属性 ↓ 放入玻璃箱 ↓ 让箱子里的时间前进一步 ↓ 小球的位置和速度发生变化

这就是为什么要区分：

创建对象、加入世界、推进时间。

四、按下播放后，究竟发生了什么？

现在按下按钮，让世界前进1/60秒。

你看到小球撞向积木。系统内部并不是一句：

发现碰撞，让它弹开。

而是需要回答一连串问题。

第一步：谁可能撞到谁？

箱子里有一千块积木，但小球目前只在斜坡附近。

系统先粗略筛选：

小球与附近几块积木：值得进一步检查 小球与远处积木：暂时不用精查

这类似于先看地图缩小搜索范围，称为Broad Phase，广相位检测。

第二步：到底碰上没有？

对于筛出的候选对象，再仔细检查：

是否接触？ 接触在哪里？ 接触方向是什么？ 是否发生穿透？

这属于Narrow Phase，窄相位检测。

第三步：撞上以后应该怎么动？

接下来需要同时考虑：

• 小球和积木的质量；
• 当前速度；
• 接触位置；
• 摩擦；
• 恢复系数；
• 其他接触和约束。

例如：

小球撞积木 ↓ 积木又顶着另一块积木 ↓ 两块积木都压在地面上

不能只处理小球和第一块积木，而忽略整个接触关系。

约束求解器会计算这些关系下的运动响应。

第四步：拿到新的状态

最终得到：

小球减速 第一块积木倾倒 第二块积木滑动

游戏再读取更新后的位姿，把画面中的模型摆到对应位置。

这里描述的是简化的逻辑流程；实际内部执行会有任务并行和更复杂的阶段安排。

这些模拟工作由 Scene 组织，而不是PxPhysics自己每帧遍历所有物体来完成。

五、为什么一千块积木不需要一千份模具？

假设你需要一千块形状相同的复杂积木。

没必要给每一块都保存完整的碰撞网格。

可以这样：

一份复杂碰撞网格 ▲ │ 多个 Shape 引用 │ 一千个独立刚体

就像：

同一个模具制造出一千个玩具，但每个玩具的位置和运动状态不同。

这里共享的是几何资源，不是运动状态。

可以共享： 碰撞网格、材质等适合共享的资源 分别保存： 位置、速度、质量等实例状态

PxPhysics的一个重要作用，就是创建和管理这类 SDK 级资源，让不同对象可以合理复用它们。

六、把玩具拿出箱子，为什么不等于扔掉玩具？

你把小球从玻璃箱 A 拿出来：

sceneA->removeActor(*ball);

表示：

小球不再参加 A 箱的模拟。

但小球对象还存在。你可以在适当条件下把它放进另一个场景。

这与：

ball->release();

不同。后者表示释放这个刚体对象。

所以：

从 Scene 移除 ≠ 销毁对象

而 Shape、Material 等引用计数对象又有额外规则：释放自己持有的一份引用，不一定立即销毁资源，因为其他对象可能还在使用它。

场景成员关系、对象生命期、资源引用，是三件不同的事。

七、最后回头看 PxPhysics，就清楚了

完整画面如下：

PxFoundation 提供底层内存与错误报告 │ ▼ PxPhysics 整套物理玩具的总管家 │ ├── 创建刚体 ├── 创建碰撞形状和材质 ├── 创建、管理共享资源 │ └── 创建 PxScene │ ├── 容纳物体 ├── 配置这个世界 └── 组织模拟，让时间前进

用三句话记住：

PxPhysics 负责：你能创建和使用哪些物理对象与资源。

PxScene 负责：哪些对象在同一个世界里，以及这个世界怎样向前运行。

Actor、Shape、Material 分别描述：怎么动、以什么外形碰撞、接触时如何响应。

因此，当你写：

physics->createRigidDynamic(...);

是在向管家领取玩具。

当你写：

scene->addActor(...);

是在把玩具放进玻璃箱。

当你写：

scene->simulate(dt);

才是在说：

“让这个世界的时间，向前走一步。”