最近剛好遇到了一些跟physx 3.2裡面布料模擬相關的問題，那就約架不如偶遇，介紹一下physx 3.2中的布料模擬吧。這一篇中，我們先概要的介紹一下physx 3.2中的布料的一些基本概念，後續的文章中再詳細介紹如何建立、控制等問題。
提到布料模擬，那麼我們可能會有這麼幾方面的問題：如何定義布料的模型；布料模型相鄰頂點之間的約束如何定義；布料是否會穿透自己，也就是自碰撞；以及布料跟物理世界中其他物體如何互動等。這一篇中，我們就重點介紹這些基礎問題。
首先，我們看布料模型。
跟很多遊戲相關的模型定義一樣，physx sdk中的布料模型都是通過三角形序列裡定義的。這沒什麼好說的。但是有一點需要注意的是，布料模型使用的三角網格，最好是很規整的三角網格，這樣能夠得到更平順的模擬結果。即便是我們的美術藝術品味達到了一定境界，做出來的衣服形狀看起來很有視覺衝擊，跟規規整整的衣服完全不搭邊，在生成布料網格的時候，也需要在不規整的外觀內，盡量生成規則的三角網格。之前就遇到過乙個實際的問題，某個布料在模擬中老是莫名的抖動，後來仔細分析布料的模型和引數，發現在布料模型的某個拐角處，有幾個三角形的連線看起來就是乙個扭曲的網格，調整到正常之後，模擬也就正常多了。
一般來說，布料模型的三角網格越細緻、精度越高，模擬效果也就越平滑，布料看起來也更軟，當然也需要更多的效能；反之，如果頂點越少，布料看起來也更生硬，效能方面的要求也更低。
然後，我們來說說布料相鄰頂點之間的約束。
相對於布料的模型，布料相鄰頂點之間的約束是加在模型的三角網格之上的，定義相鄰的頂點之間如何相互影響，決定布料的模擬表現是軟還是硬，是否容易拉伸和彎折等等。
在physx 3.2中，對約束的定義比上一代的版本(physx 2.8)要細緻一些。physx 3.2專門定義了乙個纖維(fiber)的概念來描述相鄰頂點之間的約束，並且對這些約束進行了詳細的分類(以一塊規則布料正常下垂為例)：
-- pxclothfabricphasetype::estretching：上下方向相鄰頂點的約束
-- pxclothfabricphasetype::estretching_horizontal：水平方向相鄰頂點的約束
-- pxclothfabricphasetype::eshearing：對角線方向相鄰頂點的約束
-- pxclothfabricphasetype::ebending：邊的彎折約束(折出三角形所在的平面時)
-- pxclothfabricphasetype::ebending_angle：邊的彎折約束(折出三角形所在的平面時，基於角度計算)
並且，對拉伸(stretching)型別的約束， 還定義了兩種解法(solver)來解算布料的狀態供選擇，一種是gauss-seidel演算法(efast)，效能更好，但是收斂的慢；另一種是semi-implicit演算法(estiff)，布料可以更快的收斂，但是更費效能一些。一般來講，如果布料按照設計就是比較硬、有質感的，那麼用estiff，其他的，用efast。
接下來我們看布料碰撞方面的問題。
首先，布料的自碰撞在physx 3.2中是不支援的，現在正在開發中，將來應該會有支援。
然後，布料跟物理世界中其他物體也是沒有碰撞的，不僅如此，布料也僅在本地座標系內模擬。這一點我在之前介紹從physx 2.8公升級到3.2的文章中有提到過。在physx 3.2中，physx sdk選擇了將人物身上的服裝模擬作為布料特性的方向，因此去掉了布料跟物理世界內其他物體的碰撞。那麼怎麼解決角色在模擬的時候布料穿透身體的情況出現呢？physx 3.2提供了一種新的機制，支援在布料本地座標系內定義只跟布料碰撞的形體。想要給布料加上碰撞，比如跟人物的軀幹四肢的碰撞，我們只需要在布料的本地座標系內，加上一些碰撞形體來模擬人物的軀幹四肢，並且跟隨人物動作更新即可。
在3.2中，這樣的碰撞形體有兩大類，一類是球體(sphere)以及由球體構成的膠囊體(capsule)；另一類是平面(plane)以及由這些平面拼接起來的凸包(convex)。這些碰撞形體該如何建立和控制，我們會在接下來的文章中詳細介紹。
physx 3.2裡的布料模擬(2) :建立
physx 3.2裡的布料模擬(3) :更新
physx 3.2裡的布料模擬(4) :運動控制
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