《最后生还者2》的绳索物理引擎是怎么做到的？ 第1页

感谢哆啦A梦大神 @五犬 邀请。

虽然游戏本身存在很多争议（传送门：前段时间的评测），但游戏在表现力等硬指标方面是没得说的。

就“绳子”这方面而言，咱们在这里尽量从纯技术角度粗略分析一下，说的有不到位的地方欢迎大家补充。

1、总体分析

美末2中绳子的惊艳之处有两部分：一是绳子本身的物理运动十分柔韧、十分真实；二是绳子与角色的互动更加惊艳。

先看看截图：

1、绳子本身的物理模拟：

2、角色与绳子的互动：

游戏中角色会抓起绳子一端，甚至会卷绳子，绳子的中间部分仍然符合物理效果：

拉着绳子一端跑动，当绳子长度不够时，会突然受到一个猛的拉力，角色的动画配合十分精彩：

2、如何实现绳子物理运动

近两年，图形学中的物理动画算法有了明显进展，一些以前只能离线计算的效果现在已经能轻松做到实时渲染了。

目前常用游戏引擎中采用的默认物理引擎，暂时还是传统刚体引擎（用柔体物理引擎性能消耗太大，没有必要）。但我们可以通过物理插件或者自己编写代码，来针对游戏中的某些物体进行模拟，比如Nvidia Flex插件可以模拟出类似效果（还不完善）。

在《最后生还者2》游戏中，由于上图的那条电线与关卡设计结合比较紧密，对玩家体验影响比较大，所以显然制作组针对这条电线做了更加细致的处理，采用了较先进的柔体模拟算法来模拟这条绳子。针对某个物体做细致处理的做法很常见，比如赛车游戏中，赛车的物理比周围环境的物理细致得多。

简单来说，忽略角色动作仅看绳子本身的实时物理模拟，其实近年来相关技术已经成熟了。虽然很多人是初次在游戏中看到这样的效果，但从技术上来看并不是特别让人意外。

另外，在模拟绳子的系统中，固定绳子上的一个点对绳子来说也只是添加了一个边界条件，不属于很困难的问题。

3、如何实现角色与绳子的交互

相比绳子本身，角色与绳子的互动更值得说一说。角色与绳子的交互，比绳子本身的运动更复杂一些，它涉及到2个麻烦的问题：

1. 角色通过动作控制绳子。
2. 角色动作受到绳子反作用力的影响。

角色通过动作控制绳子需要极为细致的调整。在角色做动作时，他手部的物理性质也一直在变化。比如艾丽卷绳子时，她的手一会儿抓紧绳子，一会儿任由绳子从手上滑过。抓紧绳子时手部相当于一个夹子，而手部放松时手部相当于一个套环：

原理说起来简单，真的做起来估计非常麻烦，需要物理和动画密切配合，中间可能还有很多技术细节。

再说说绳子反作用力影响动作的问题。

表现外力、外部障碍对动作影响的技术叫做IK（反向动力学），现在也算是比较成熟了。但IK细说起来也有简单的和高级的。

简单的IK现在很常见，比如说把你的脚垫起来，你的腿就会自然弯曲；手抓在枪柄上，手臂就会自然弯曲。而复杂的IK效果涉及到力和加速度，比如突然推你的肩膀，你的肩膀往后晃一下，然后身体调整重心再恢复。

按照现阶段主流的技术，表现人物动作时，不用真的给人物动作建立复杂的物理模型，只需要让动画与简单IK相配合，就能做到足够好的效果。反而是人物死亡以后，尸体会变成物理关节，因为尸体没有动画只有物理，一般称为布娃娃系统。

所以，艾丽被绳子突然拉扯的动作，应该是为这种情况专门做了一个动画。同时为了让动画适配绳子的位置，还需要IK进行配合。

以上就是对《最后生还者2》的绳索物理进行的分析，仅从表面现象分析很容易有很多纰漏，如有问题可在评论区留言，一起探讨。

PS：这个回答仅针对绳子效果的实现，请不要讨论技术无关问题【逃】