fusionshen / physics2d

A physics engine written in C# include WPF Demo & Unit Test. 一个使用C#编写的2D物理引擎。

Physics2D

一个使用C#编写的2D质体物理引擎，项目包含了

• 质体物理引擎
• 单元测试
• 基于WPF绘制的简单Demo合集

该项目是一个实验项目(Toy Project)，用于实践我所学习到的关于框架设计、语言特性等知识，因此该项目不具备工业项目的稳定性及性能(说到性能，其实用C#做这样的项目似乎就不算太合适)，但是制作一些基于WPF的小型游戏应该还是可以做到的。为了简化系统自身，并且基于项目的实现目的，该引擎并暂时没有考虑实现刚体物理模型，但是各个模块的设计为实现刚体物理模型提供了可能性和便利性，也就是说你可以很容易的将刚体物理模型加入到本引擎当中。

该项目力求追随工程项目的最佳实践，希望能够从设计、重构、文档、测试方面都能够较为完备。目前大部分代码都包含详实（但不啰嗦）的注释，大部分方法和属性都标注了文档注释，可以使用Doxygen等第三方软件生成可读的API文档。物理引擎类库部分的所有代码都被被单元测试覆盖，但遗憾的是，单元测试的代码覆盖率并不能证明程序执行的正确性，所以测试用例还需在后续的开发过程中不断地补充完善。

功能(包含计划中的)

• 质体(粒子)
• 可以定制的质体作用力发生器
• 可以定制的区域作用力
• 质体碰撞处理
• 质体连杆、绳索
• 摩擦力
• 液体模拟
• 沙盒模拟器

开始使用

基本使用

// 创建一个物理世界
var world = new World();

// 在物理世界里创建一个质体(粒子)
// 位置 (0, 0) 初速度 (1, 0) 质量 1 kg 碰撞恢复系数0.9
world.CreateParticle(Vector2D.Zero, new Vector2D(1, 0), 1, 0.9);

// 创建一个全局有效的重力场
world.CreateGravity(9.8);

// 执行 1/60 s
world.Update(1/60.0);

添加碰撞

// 创建一条长5m深4m的底边
var edge = world.CreateEdge(0, 4, 5, 4);

// 将质点视为可与底边接触的球(圆)，半径为0.2m
particle.BindSharp(new Circle(0.2));

// 执行 1/60 s
world.Update(1/60.0);

分支说明

目前该项目的Demo图形依赖于WriteableBitmapEx(通过nuget引入到项目)，限于GDI+的性能问题，也希望能够尝试使用SharpDX或Win2D这样的由DirectX驱动的图形库，为此我创建了两个分支：

• SharpDXonWPF 在WPFDemo项目中增加了基于SharpDX中Direct2D的Image扩展，使用Direct2D作为渲染驱动。该尝试仍处于试验状态。

• UWPDemo 由于Win2D仅支持UWP等沙盒内应用，所以增加了UWPDemo项目，由于将Physics2D项目更改为了PCL类型，所以Physics2D可以同时支持WPF以及UWP应用。还未正式启动该项尝试。

如果你喜欢相关的技术，欢迎为相关的分支贡献代码。

演示动画

由于图片比较大，加载完毕可能需要一定时间

• 烟花

• 圆周运动

• 弹性材料

• 变形球

• 牛顿摆

• 多边形连杆（模拟刚体）