Havok:簡介,組成,Physics,FX,動作引擎,Behavior,Clot

Havok，全稱為Havok Game Dynamics SDK，譯作Havok遊戲動力開發包。一般稱為Havok，是一個用於物理（動力學）效應模擬的遊戲引擎，為電子遊戲所設計，注重在遊戲中對於真實世界的模擬。使用撞擊監測功能的Havok引擎可以讓更多真實世界的情況以最大的擬真度反映在遊戲中。它包含PhysX、FX及其他一系列著名的物理模擬與運算引擎，被廣泛地套用於遊戲、軟體和電影當中。

基本介紹

中文名：Havok
用於物理：效應模擬的遊戲引擎
為電子遊戲：設計
注重在遊戲：中對於真實世界的模擬

簡介,組成,Physics,FX,動作引擎,Behavior,Cloth,剛體破壞,AI,引擎,遊戲,軟體,電影,對比,

簡介

人們經常說到的，與PhysX相提並論的Havok物理模擬引擎，只是Havok引擎中的一部分而已。

Havok成立於1998年，總部位於愛爾蘭首都都柏林。2000年在遊戲開發者大會上發布了Havok 1.0 。2.0版本在2003年的遊戲開發者大會上發布；4.5版本在2007年3月釋出，最新版本為5.5 ，引擎基於C/C++語言而成。2007年9月，Intel宣布收購Havok，之後不久，Intel宣布Havok引擎開放原始碼並允許遊戲開發人員免費使用。

Havok專注於遊戲的仿真技術。其包含的Havok Physics物理引擎是物理模擬計算引擎界的領軍者，世界三大物理引擎之首。（排名第二的是nVIDIA PhysX，第三的是Bullet）。

自2000年Havok 1.0版本發布以來，採用Havok引擎開發的遊戲（全平台）已超過280種。由於Havok的開放性以及不依賴特定硬體支持的特點，很多遊戲大作都採用Havok引擎。例如：《瘋狂的麥克斯》、《星際爭霸2》、《暗黑破壞神3》、《激戰2》、《戰地：叛逆連隊2》、《失落的星球2》、《半條命2》(半條命雖然使用source做的，但是source是基於havok引擎的、《細胞分裂》、《生化危機5》、《孤島驚魂2》、《輻射3》、《求生之路》、《正當防衛》、《波斯王子：遺忘之沙》、《爭分奪秒》、《星球大戰：原力釋放2》、《閃點行動：龍之崛起》、《帝國時代3》、《黑道聖徒4》、《熱血無賴》、《現代戰爭4：決戰時刻》等。這與PhysX遊戲都是較為冷門的情況大不相同。

Havok是Intel公司旗下產業，但是仍然與AMD公司保持良好的合作關係；Havok引擎是AMD”開放物理計畫“的核心成員之一（另兩個成員是Bullet和Pixelux DMM），計畫中可以利用AMD Radeon HD4000系列以上的顯示卡進行物理加速計算。不過這項計畫尚在開發中，除了幾個演示DEMO外，尚沒有遊戲支持。

組成

Physics

Havok物理引擎。業界領先的實時碰撞計算和物理仿真解決方案，提供快速高效率的物理模擬計算。被200多個遊戲所採用，且Havok Physics引擎可以運行在Windows、Linux、MAC、XBOX360、Playstation3等全平台上。Havok Physics是整個Havok引擎的基礎。

Havok Physics物理引擎是業界功能最全面的物理仿真解決方案，它可以套用在諸如實時碰撞計算、動力學約束求解、車輛綜合解決方案等領域。

Havok Physics基於CPU計算，尤其是在Intel收購Havok之後，Havok特別針對多核多執行緒CPU進行最佳化。多執行緒CPU的普及以及Havok Physics引擎本身的高效率特點，使得Havok僅僅依靠CPU計算就能達到很好的物理模擬效果。

FX

針對爆炸效果等大計算量的物理模擬，Havok曾經推出過Havok FX引擎。Havok FX引擎也是一種物理模擬計算解決方案，由CPU+GPU聯合計算完成。GPU負責爆炸等大計算量的物理模擬。Nvidia與ATI都曾經與Havok就Havok FX進行過深入的合作。但是Intel收購Havok後，由於Intel本身不能生產獨立的GPU，Havok FX發展就陷入停滯，雖然Intel官方沒有宣布Havok FX引擎下馬，但實際上Havok FX已經被Intel雪藏。

這也就意味著，ATI顯示卡雖然理論上支持Havok FX物理加速，但是由於Havok引擎中GPU計算部分已經停滯發展，所以ATI顯示卡的Havok物理加速只是有槍無彈，缺少遊戲支持。這也是後來AMD啟動“開放物理計畫”的原因之一。

動作引擎

Havok動作引擎。是一種高效靈活的動作開發工具。在全平台上提供經過最佳化的回放和實時融合特性，並能與Havok Physics引擎完美合作，提高遊戲的可玩性。

Havok動作引擎的特點包括：高效動畫壓縮和解壓；運動混合；根據速度、方向和重量提供動作控制；動作緩和曲線支持等。

如果沒有Havok Animation，遊戲中車輪不會轉動，兩腿不會邁開，士兵也不會換彈匣或者蹲、站、跳、臥倒、側傾。最新版的動作引擎帶來流暢的動作，在使用寒霜引擎的ruby demo中，僅ruby臉部就有上百個可動部件，這是前所未有的。值得一提的是很多好萊塢電影大片也是使用Havok Animation。

Behavior

Havok行為引擎。它可以讓遊戲中的虛擬人物學會新的行為、動作、戰術。你是否曾注意到，在一些採用havok的遊戲中，就像《光暈3》和《半條命2》，友好的虛擬人物會轉身面向你，會和你產生互動。敵人則不僅會沖向你開火，他們也會尋找掩護，在《彩虹6號：盾牌行動》之類的戰術遊戲中，敵人甚至擁有包抄、迂迴等戰術。集成在寒霜引擎中的Havok Behavior更為強大，例如你會看到虛擬人物弓腰通過，攀爬，或者跳過障礙，遇到爆炸物選擇躲避或是撿起來扔回去。

Cloth

Havok布料模擬引擎。Havok Cloth不是說這個引擎只能模擬布匹的物理特性，而是能模擬一切柔性物體。如衣服，裙子，斗篷，外套、頭髮、尾巴、旗幟、橫幅、窗簾、植物等等。

Havok Cloth的基本特性包括基於物理的布料模擬、多執行緒與平台最佳化、拉伸/阻尼/彎曲等布料行為屬性、基於人物模型的布料創建工具等等。

加入AMD開放物理計畫的Havok引擎，就是這個Havok Cloth引擎。AMD曾經展示過一個由HD4870X2組建的，基於ATI Stream和OpenCL，運用Havok Cloth引擎的演示視頻。

剛體破壞

Havok剛體破壞引擎。這是一種高效的跨平台的剛體破壞仿真引擎。Havok剛體破壞引擎採用Collision Detection碰撞檢測系統，這將有別於以往傳統遊戲中的hitbox系統。適合造成動態破壞。

帶來前所未有的高範圍破壞，可完全毀壞遊戲內的所有物體(載具、建築、橋樑、樹木.....)和部分地形

帶來前所未有的高精度破壞，你可以削去飛行中飛機的翅膀或者其他什麼地方，也可以炸壞房屋一角，這一切都不是程式編輯好的，不是調用破壞後的模型和貼圖，你可以決定破壞什麼部位。

《戰地叛逆連隊2》使用寒霜引擎渲染，寒霜引擎中集成了內部版本的Havok Destruction 2.0版本。這使得遊戲中高達99%的建築都可以被破壞掉。

AI

Havok人工智慧引擎。在2009年遊戲開發者大會上，Havok展示了Havok引擎家族的新成員：Havok人工智慧引擎。

Havok AI可以幫助遊戲開發者更好的進行遊戲中人工智慧的開發，藉助Havok AI SDK開發者可以更容易的設計出更出色、聰明的遊戲角色。比如這套工具就包含自動路徑搜尋功能，可以讓遊戲角色迅速、動態的自主進行路徑規劃。在GDC2009上就展示了一段，士兵躲避著炮火自動搜尋安全路徑穿過道路的片段，給與會者留下了很深的印象。此外，它還包括各種通用件的組合、網路化的智慧型集成等。

引擎

遊戲

比較著名的Havok引擎遊戲包括：《阿拉瑪王國：懲罰》《戰地3》、《極品飛車：亡命天涯》《星際爭霸2》、《暗黑破壞神3》、《戰地：叛逆連隊2》、《上古捲軸4》、《馬克思佩恩2》、《光暈3》、《半條命2》、《細胞分裂》、《生化危機5》、《F.E.A.R》、《孤島驚魂2》、《輻射3》、《阿凡達》、《求生之路》、《正當防衛》、《波斯王子：遺忘之沙》、《孢子》、《爭分奪秒》、《紅色派系：游擊戰》、《失落的星球2》《現代戰爭4決勝時刻》等。

目前為止，在全平台上，共有353種遊戲使用Havok引擎。超過了PhysX的309種。Havok仍然是物理模擬引擎界的領軍者。

其中PC平台的Havok遊戲共163個。

下面為全平台Havok引擎遊戲列表：

遊戲名稱	遊戲平台	Havok引擎類型	遊戲名稱	遊戲平台	Havok引擎類型
反恐24小時	PS2	Physics	50美分：防彈	XBOX，PS2	Physics
速度與激情之A2狂飆	PC	Physics	超級兵工廠	XBOX 360
衝破火網：黑鷹	PSP	Physics	特工雨果	PS2	Physics
特工雨果：滾滾滑板	PC,PS2	Physics	心靈殺手	XBOX 360	Animation, Physics
鬼屋魔影	PC，Xbox 360，PS2，PS3,Wii	Physics	美國陸軍2：真實戰士	XBOX 360	Physics
天空3	Xbox 360	Physics	Amsterdam Taxi Madness	PC	Physics
別惹螞蟻	PC,PS2,Wii		武裝與危險	PC，Xbox360	Physics
刺客信條	PC，Xbox360，PS3	Animation, Physics	刺客信條2	PC，Xbox360，PS3	Animation, Physics
鐵臂阿童木	PS2	Physics	末日戰車	PC	Physics
後院摔角	Xbox，PS2	Physics	後院摔角2	Xbox，PS2	Physics
班卓熊：神奇螺絲	Xbox 360	Physics	戰地1943	Xbox360，PS3	Physics
戰地：叛逆連隊	Xbox360，PS3	Destruction	戰地：叛逆連隊2	PC，XBox360，PS3	Destruction
BEN10：外星神力維爾加科斯的攻擊	Xbox360，PS2，Wii，PSP	Physics	古羅馬猛將傳	PS2	Physics
諾曼第任務：突襲柏林	PC	Physics	生化奇兵	PC，Xbox 360	Animation, Physics
生化奇兵2	PC，Xbox 360，PS3	Animation, Physics	黑暗地帶：51區	PC，Xbox360，PS3	Animation, Physics
轟炸方塊	Wii	Physics	轟炸方塊：猛擊聚會	Wii	Physics
球瓶終結者	PC	Physics	戰火兄弟連：進軍30高地	PS2	Physics
野獸傳奇	Xbox360，PS3	Animation, Physics	坎貝拉獵人：2010	Xbox360，PS3	Physics
遊戲狂歡節	Wii	Physics	遊戲狂歡節：迷你高爾夫	Wii	Physics
汽車總動員	PSP	Physics	名人體育	Wii	Physics
英雄連	PC		英雄連：抵抗前線	PC	Physics
柯南	Xbox360，PS3	Animation, Physics	死刑犯2：充血	Xbox360，PS3	Physics
死刑犯：罪惡起源	PC，Xbox360		卡羅琳	PS2，Wii	Physics
除暴戰警	Xbox 360	Physics	除暴戰警2	Xbox 360	Physics
古惑狼賽車	Xbox，PS2	Physics	但丁地獄	Xbox 360，PS3
魔法門之黑暗彌賽亞	PC，Xbox 360		暗黑血統	Xbox 360，PS3
聖劍傳說4	PS2	Physics	顏料寶貝	Wii	Physics
喪屍圍城	Xbox 360	Physics	死亡空間	PC，Xbox 360，PS3，PSP	Physics
致命生物	Wii	Physics	死亡風暴海盜		Physics
紐約街頭教父：偶像	Xbox 360，PS3	Physics	惡魔之魂	PS3	Animation, Physics
賞金奇兵2：庫鉑復仇	PC	Animation, Physics	毀滅全人類2	PC，Xbox，PS2	Physics
毀滅全人類：解放威廉	Wii	Physics	殺出重圍：隱形戰爭	PC，Xbox	Physics
天災：危機之日	Wii	Animation, Physics	迪斯尼公主：魔法世界	PS2，Wii	Physics
DJ英雄	Xbox 360，PS3	Cloth	龍與地下城Online：風暴來臨	PC	Physics
EA遊戲廣場	Wii	Physics	頑皮小鬼混亂大冒險	PC，Xbox，PS2	Physics
緊急出動	PS2，Wii	Physics	歐洲暴力賽車	PC	Physics
屍變重生	PC，Xbox，PS2	Physics	極度恐慌：機密檔案	PC，Xbox，PS3	Physics
極度恐慌2：起源計畫	PC，Xbox 360，PS3	Physics	神鬼寓言2	Xbox 360	Animation, Physics
輻射3	PC，Xbox 360，PS3	Animation, Physics	孤島驚魂2	PC，Xbox 360，PS3	Animation, Physics
異魂傳承	PS3		巔峰破碎	Xbox 360，PS3	Animation, Physics
俄羅斯之戀	Xbox，PS2		全能戰士：十錘	PC	Physics
全能戰士	PC，Xbox，PS2	Physics	George of the Jungle: Search for the Secret	PS2，Wii	Physics
高山滑雪	PS3		戰斧：野獸騎士	Xbox 360，PS3	Animation, Behavior, Physics
黃金眼：黑幫情報員	Xbox，PS2		吉他英雄5	Xbox360，PS3	Animation, Physics
吉他英雄街機版	PC	Animation, Physics	吉他英雄3	PC，Xbox360，PS3	Animation, Physics
吉他英雄世界巡演	PC，Xbox 360，PS3	Animation, Physics	吉他英雄：金屬樂隊	PC，Xbox 360，PS3
半條命2：橙盒版	PS3	Physics	光暈2	PC，Xbox	Physics
光暈3	Xbox 360	Physics	光暈3：地獄空降兵	Xbox 360	Physics
光環戰爭	Xbox 360	Physics	快樂大腳	PC，PS2，Wii	Physics

遊戲名稱	遊戲平台	Havok引擎類型	遊戲名稱	遊戲平台	Havok引擎類型
哈雷機車：漫遊世界	PC	Physics	哈雷機車：極速之輪	PC	Physics
哈利波特與火焰杯	PC，Xbox，PS2，PSP		哈利波特與鳳凰社	PC，Xbox 360，PS3，Wii	Animation, Physics
天劍	PS3	Animation, Physics	暴雨	PS3	Cloth，Physics
暗黑之門：倫敦	PC	Animation, Physics	南北戰爭：秘密任務	PC，Xbox 360，PS2，PS3	Physics
決戰太平洋	PC，Xbox 360，PS3	Physics	瘋狂改裝車賽	PC	Physics
卡通賽車	PS2	Physics	虎克之炮艦巡航	PC，PS2	Physics
我是一個輻射突變異性	PC	Physics	IHRA拖車大賽：運動家版	PC，Xbox，PS2	Physics
職業拖車大賽2005	PS2	Physics	印第安納瓊斯與皇杖	PS2，PSP，Wii	Physics
頭文字D：山口復仇	PC	Physics	鋼鐵俠	PC，Xbox 360，PS3，PS2，Wii	Animation, Behavior, Physics
鋼鐵俠2	Xbox360，PS3		阿凡達	PC，Xbox360，PS3	Animation, Physics
侏羅紀：獵物	Xbox360，PS3，Wii	Physics	正當防衛	PC，Xbox 360，Xbox，PS2	Physics
凱恩與林奇：死人	PC，Xbox 360，PS3	Physics	殺戮地帶2	PS3	Physics
殺戮地帶：解放	PSP	Physics	霹靂遊俠2	PC，PS2	Physics
霹靂遊俠	PC，PS2	Physics	求生之路	PC，Xbox 360	Physics
求生之路2	PC，Xbox360	Physics	虛擬樂高積木	PC	Physics
倫敦賽車手	PC	Physics	倫敦賽車手2	PC	Physics
倫敦賽車手：瘋狂破壞	PC	Physics	倫敦賽車手：警察也瘋狂	PC	Physics
倫敦賽車手：世界錦標賽	PC	Physics	華納群星總動員：超級兵工廠	Xbox 360
魔戒：第三紀元	Xbox，PS2	Physics	失落的星球2	PC，Xbox，PS3	Destruction
失落星球：極限狀態	PC，Xbox360，PS3	Destruction	馬達加斯加2：逃往非洲	Xbox360，PS2，PS3，Wii	Animation, Behavior, Physics
瘋狂世界	Wii	Animation, Physics	大規模行動	PS3
美國漫畫英雄：復仇女神	Xbox，PS2，PSP	Physics	漫畫英雄超級戰隊	PS2，Wii，PSP	Physics
漫畫英雄終極聯盟2	Xbox 360，PS3	Animation, Physics	馬克斯佩恩2	PC	Physics
榮譽勳章：英雄	PSP		榮譽勳章：先遣部隊	PS2，Wii	Physics
榮譽勳章：英雄2	Wii，PSP	Physics	榮譽勳章：血戰太平洋	PC	Physics
僱傭兵2：戰火紛飛	PC，Xbox360，PS2，PS3	Animation, Physics	僱傭兵	Xbox，PS2	Physics
微型機器4	PC，PSP，PS2	Physics	午夜狂飆：改裝車大賽	PC	Physics
北美職業棒球超明星	Wii	Physics	摩登大賽車	PS3	Animation, Physics
怪獸屋	PS2	Physics	真人快打：少林武僧	Xbox，PS2	Physics
機車風暴	PS3	Animation, Physics	機車風暴：太平洋裂縫	PS3	Animation, Physics
我的模擬人生	PC，Wii	Physics	我的模擬人生：王國	Wii	Physics
我的模擬人生：賽車	Wii	Physics	NBA09：深入比賽	Xbox 360，PS3	Animation, Physics
死靈幻象	PC	Physics	極品飛車12	PC，PS2，PS3，Xbox 360，Wii，PSP，iPhone	Physics
寵物大冒險2	PSP		忍者之刃	Xbox 360	Animation, Physics
Novastrike	PS3		世界彩彈錦標賽2009	Xbox360，PS2，PS3，Wii	Animation, Physics
閃點行動2：龍騰	PC，Xbox360，PS3	Animation, Physics	籬笆牆外	PC，Xbox，PS2	Physics
痛楚	PS3	Animation, Physics	恐懼殺手	PC
恐懼殺手：地獄之戰	PC，Xbox	Physics	恐懼殺手：嗑藥過量	PC	Physics
魔域反攻	PC，Xbox，PS2	Physics	完美特工：零	Xbox 360	Physics
森林尋寶曆險記	PC，Xbox，PS2	Physics	51號星球	Wii	Physics
Power Rangers Dino Thunder	PS2	Physics	波斯王子	PC，Xbox 360，PS3	Physics
波斯王子：遺忘之沙	PC，Xbox 360，PS3	Physics	超能力戰警	Xbox PS2	Physics
彩虹六號：迫在眉睫	Xbox，PS2		料理鼠王	Xbox 360，PS3，PSP
紅色派系：游擊戰	PC，Xbox360，PS3	Animation, Physics	安魂曲	PC
生化危機5	PC，Xbox360，PS3	Physics	生化危機：暗黑編年史	Wii	Physics
Ringling Bros. and Barnum & Bailey Circus	Wii	Physics	機器人大擂台	Xbox，PS2	Physics
機器人大擂台2：設計與破壞	PC	Physics	太空堡壘：入侵	Xbox，PS2	Physics
室內狂飆	Xbox	Physics	黑道聖徒	Xbox360
秘密特工：終極犧牲	PC，Xbox360，PS2	Physics	暗影狂奔	PC，Xbox360	Physics
Sonic The Hedgehog	Xbox360,，PS3	Physics	索尼克世界冒險	Xbox360，PS3	Physics
索尼克：世代	Xbox360，PS3，PC	Physics	索尼克：失落的世界	WIIU，PC	Physics
索尼克：力量	XBOX ONE，PS4，PC，NS	Physics	索尼克滑板失重	Wii，PS2	Physics

軟體

3ds MAX、Adobe Atmosphere、Virtools等。

電影

《特洛伊》《黑客帝國》等。

對比

Nvidia顯示卡用戶應該會有印象,只要打開PhysX模式,遊戲就會卡,特別是最早的那個尖峰戰士2的物理島關卡,不管你是不是在做什麼大事,就算呆著不動也卡,這是因為physx是以API實現的,是一個外部外掛程式,不能和遊戲引擎完美的結合起來,需要不斷的檢測你有沒有觸發每一個條件,這需要大量的浮點運算,所以浮點運算能力強的顯示卡運算起來只是費勁,CPU模式打開它就只有個位數的幀了.而且physx只能執行nv官方提供的幾套算法,自由度不高.

而havok是一套功能豐富的遊戲開發組件,開發者可以根據需要把其中幾項功能封裝到自己引擎的底層,由於是CPU運算X86指令集,還能執行很多開發者自己發明的代碼,工作模式是引擎內部的觸髮式,所以有些情況下會看到你都看到BFBC2裡面炮彈擊中牆了幾毫秒,牆才碎有延遲.如果你不斷的同時擊碎什麼東西,就不會有延遲了,因為遊戲會自動切換到一個觸發頻率高的模式.有些havok遊戲默認就工作在這個模式

大多數遊戲用的都是 havok的同一套剛體力學模擬破壞系統,布料/頭髮的柔體力學模擬&氣動方面的流體力學模擬外掛程式都沒發揮出來

在破壞的精度上,havok和physx是一樣的,都可以精確到未來10年也發揮不出來的級別,不過兩者在實際套用中發揮出的功力都不行.實現方法都是將一個物體劃分為若干個碰撞模組,每個模組可以分別被從這個物體的整體上擊碎下來,然後這個碎塊還繼續帶有碰撞檢測屬性. 一般遊戲裡會設定他們幾十秒後自動消失,而《戰地叛逆連隊2》里幾乎立刻沒了

理論能達到的程度就是對著一個模型人開一槍,可以射出一個有空腔的洞,而不是將模型人擊碎成幾塊,或者在螢幕上消失.這需要模型人由幾十萬個碰撞檢測模組組成

最重要的就算physx這種靠api實現的算法,在不同api的硬體上無法實現,不適合製作多人遊戲,總不能你N卡可以看到一堵牆碎成粉末但是A卡用戶只是看到牆體憑空消失吧？

同樣是havok,版本也千差萬別,而physx不同版本區別不大,而且havok不光是物理模擬,是一整套遊戲開發組件,包括AI(行為),動作等在內的都有涉及

Havok