游戏研究室 Havok引擎发展史 专栏版

游戏研究室 Havok引擎发展史 专栏版

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首先还是视频链接
游戏的引擎非常的重要，分为了图形引擎与物理引擎。世界上有三大物理引擎，分别为PhysX，Havok与Bullet。我相信大家应该对于前两个引擎都有所耳闻，这一期视频，我们就来讲述一下这三大物理引擎之一的Havok引擎的发展史，顺便给之后新系列的科普做一些铺垫。
让我们回到22年前，毕业于爱尔兰都柏林圣三一大学的史蒂芬科林斯与朋友休雷诺兹创立了Telekinesys研究有限公司又称havok公司。没错，这个公司一诞生就是为了制作出一款叫作havok动力开发包来服务于游戏。当然，havok引擎是一个大概念，他是由许多小组件组成的大型引擎，本期视频主要讲述havok引擎里包含的Havok Physics物理引擎，其余的组件因为文献太少，关系复杂，所以本期视频就只讲述部分与havok物理相关的引擎组件。

都柏林圣三一大学
havok动力开发包1.0最早亮相在2000年的游戏开发者大会上，它是一款适用于多平台的开发包，因为采用了C 编写，所以该开发包可以通过不断更新来适应新的平台。当时的PS2与xbox初代以及PC很快的得到了havok的支持，其中Havok Physics的表现得到了赞赏，让游戏的物理效果表现得到提升。
它的原理是允许在三个纬度之间模拟实时碰撞与力学，配合上高度优化的碰撞检测库来达到与现实世界里一样的物理效果。除此之外，它还可以提供多种类型的动态表现，例如布娃娃系统，来让游戏内人物的表现也非常真实生动。
世界上第一款使用havok引擎的游戏是在2000年发售的一个非常冷门的赛车游戏，叫作London racer。这款游戏与同时期其他的赛车游戏相比，碰撞效果更加真实，并且也是唯一一个在PS1上使用了havok的游戏（理论上来说应该只有PC版采用了havok引擎，但是写了PS1，那就当它也用了吧）。但是最后因为游戏巨冷门，并没有让havok引擎在业界掀起波澜。

第一款使用Havok的游戏
之后Havok引擎开始服务于一些射击游戏，例如马克思佩恩2与半条命2。在这两个游戏里，它都处于一个辅助引擎的位置。马克思佩恩2的主要引擎是renderware，而物理效果上完全由havok来表现，在这个2003年发布的游戏里，展现出了强大的物理表现效果，不仅仅在射击NPC上，在游戏里许多场景互动也能表现出真实的物理效果。

马克思佩恩2与半条命2
半条命2虽说是由V社的起源引擎制作，但是该引擎的物理表现效果是基于havok引擎的。通过在这些FPS游戏里模拟敌人被击中倒地的动作，让当时的许多开发商了解到了这款引擎的强大。半条命2与马克思佩恩2呈现出来的效果比他们各自的前作都优秀的多，havok引擎也从此开始被一些游戏开发商看好。
Havok引擎在2003年迎来了2.0版本，其中Havok Physics在碰撞效果上更加优秀，除此之外融入了Havok Animation引擎，让游戏NPC的动作表现上更加真实，通过计算可以更好的模拟出一些人物动作细节，如果说没有这个动作引擎组件，游戏里机械与人物的表现都是死板僵硬的。Havok Animation犹如润滑剂，让游戏里一切的动作都丝滑流畅。

Havok动作引擎演示
引擎不断的发展，让更多的游戏选择了它作为物理引擎。光环2，正当防卫，战栗突击等游戏在这个时期也采用了havok物理引擎来增强游戏的真实感，同时havok引擎也有更多的组件引擎来配合物理引擎表现出更多真实的效果，Havok Behavior与Havok cloth从AI智能行为与衣服布料效果方面提升该引擎的真实感。

havok行为引擎让游戏里的NPC可以自我模拟出一些行为战术，在游戏里他们不会像早期游戏的NPC那样直接正面硬刚玩家，而是随机的利用场景来掩护，并且随机形成战术来应对玩家的攻击，尤其是在一些FPS游戏里，这些表现也许在现在看起来很寻常，但是在当时给游戏界带来的是震撼。
havok布料引擎则是让游戏里人物的衣服表现效果更加真实，例如风吹动衣服呈现的晃动，以及人物衣服沾上水表现出浸湿的效果。不仅如此，它还能模拟出一些柔软的东西，例如头发，尾巴，旗帜等物品，用处也不少。

havok布料演示
到了2007年，由于havok公司在业界有了名声，并且公司旗下的havok引擎的表现也非常出色，英特尔在当年宣布收购了havok公司，从此havok成为了英特尔的子公司，并且从那时开始，Havok引擎成为了一款免费引擎，不需要交使用费也能使用。虽说havok在英特尔旗下，但他们与AMD的关系也非常融洽，加入了AMD的“开放物理计划”
之外，EA的寒霜引擎的物理效果也是基于havok物理的，在一些细节上甚至高于基础的havok引擎。其中havok动作与havok行为引擎都在寒霜引擎里得到了强化，使得游戏里的NPC行为更加的生动形象。
这个时期的havok可以说处于一个巅峰状态，因为隔壁的PhysX早期是非常吃配置的，许多电脑并不能流畅的运行PhysX，且该引擎早期与别的图形引擎搭配并不容易，很难看到搭载了PhysX的双引擎游戏。而havok就不同，它的功能多种多样，既可以只搭载havok引擎，又可以很轻松的配合别的引擎，前面提到的马克思佩恩2就是一个很好的例子。加上2007年成为免费引擎，Havok的优势显而易见。
之后的几年里，Havok引擎又不断的更新，不断的支持新的平台，就连PSP也支持该引擎。2011年，Havok公司展示了专门设计在索尼爱立信Play上的havok物理引擎组件，之后便宣布Havok引擎支持安卓2.3以上的版本，次年又宣布了支持Windows phone与IOS系统，毕竟早期一些游戏厂商还是看中了智能手机这个新兴平台。

索尼爱立信play演示
其实我找了一下，手机上支持Havok引擎的游戏并不多，而且大部分都是智能手机刚发展的那几年，这里还是说几个在手机上运用了该引擎的游戏吧，手游大厂gameloft的大部分游戏都能拥有强大的物理表现，这些都要归功于havok。但之后gameloft变成了啥样我们就不说了，手游啊？还是算了，用心做手游的不多了，现在连大厂都懒得在手机平台炒冷饭了，我个人觉得啊Havok引擎可以算是白支持了这个平台.....
说远了，我们回到正轨。2015年10月，微软宣 布收购Havok公司，该引擎又在了微软旗下，有了更大的财力支持。同年，Havok宣布次世代所有的场景将能得到破坏，并且有更真实的效果，这都是靠Havok Destruction（破坏）引擎的最新版来实现。

塞尔达传说旷野之息
到了2017年，任天堂NS发售。其中首发护航大作塞尔达传说旷野之息也采用了Havok这款引擎。制作人青沼英二在采访时谈到，当他告诉别人塞尔达传说最新作使用了havok引擎时，他们都非常震惊，这样一款引擎在这种日式游戏里会出现什么样的效果？不会出现很多离谱的“橡皮人”和人物飞天bug吗？最后游戏制作出来达到的效果甚至令havok引擎的制作人们感到惊叹！
当然，旷野之息也不是单纯的拿havok引擎直接套上，里面还有开发人员对该引擎的优化改进。技术导演认为，游戏里的物理法则与现实里的物理法则是不同的，Havok引擎展现的是虚拟世界的“物理”，如何让虚拟世界的“物理”更贴近现实生活也是非常重要的。塞尔达旷野之息也是近几年使用havok引擎最成功的几款游戏之一。
总的来说，Havok引擎的发展还是比较顺利的。现在世界上较出名的物理引擎里，也就Havok与PhysX两个引擎使用的多了，他们两个各有各的优势，但havok引擎与physX不同的是，havok更加倾向一个全面的游戏开发包，不仅仅在物理引擎上有成就，动作AI等都有钻研，而physX只在物理方面有成就。好了，本期视频接近尾声了，在这里我祝大家七夕节快乐！似乎关于这个引擎详细介绍的视频，我好像是全国第一人，嘿嘿。好了，谢谢大家的观看，感谢！
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