Bullet物理引擎分析-约束分析之背景介绍

（工作较忙， 趁着圣诞节假期，希望能完成约束分析这部分）

物理引擎中最重要的两大环节一个是碰撞检测，其次就是约束分析，

约束分析用到了大量的刚体力学中的基础知识，以及PGS这样的数值计算算法，

约束构成主要是根据约束类型来计算两个连接对象的jacobian矩阵，

配合shape计算转动惯量，来更新相互连接的对象的位置、速度，   来模拟连接对象受力的效果。

约束包含基本的6种，可以衍生出更多，每一种都有各自的jacobian矩阵，

这块可以参考文献《Stable, Robust, and Versatile Multibody Dynamics Animation》

这里不做赘述。

在基本的计算之外还要加入纠错，以及cfs等修正方法。还需要加入摩擦力的影响。

 

bullet的主要思路就是这样。下面是代码的主要执行路径

 

 

 

void    btDiscreteDynamicsWorld::solveConstraints(btContactSolverInfo& solverInfo)
InplaceSolverIslandCallback 是整个约束处理相关数据结构的集合。
在solveConstraints 将首先构造该数据结构InplaceSolverIslandCallback


m_islandManager->buildAndProcessIslands 进入连通集管理器（关于连通集管理器如有必要可以专门开章节，核心就是一个并查集）


InplaceSolverIslandCallback::ProcessIsland 实现的约束处理逻辑直接调用了btSequentialImpulseConstraintSolver

首先按照连通集来处理约束，每一个连通集就是相互接触的对象的集合

btSequentialImpulseConstraintSolver 是缺省的约束处理器。

btSequentialImpulseConstraintSolver::solveGroup 是整个顺序冲击约束处理器的入口

btSequentialImpulseConstraintSolver 将使用PGS 方法来处理分析所有的约束。
关于PGS 见 文献《Iterative Dynamics with Temporal Coherence》  。  PGS相比于GS，主要是在加入上下界。

solveGroupCacheFriendlySetup

solveGroupCacheFriendlyIterations
是两个主要的函数，前者主要用于初始化，更新相关数据结构比如jacobian，
后者主要负责计算具体的每一个约束对每一个对象的影响。用到了大量的SSE优化，未来可以转换为AVX

因为是递归算法，后者目前的缺省递归次数是10.

 

后续将详细分析相关数据结构