Jolt Physics

Jolt Physics 简介

Jolt Physics 是一款用 C++ 编写的多核友好型刚体物理与碰撞检测库，专为游戏和 VR 应用设计。它已被《地平线：西之绝境》和《死亡搁浅 2：冥滩之上》等 3A 大作采用，并在 GitHub 上获得超过 1.1 万星标。

设计理念

与许多传统物理引擎不同，Jolt 强调在主模拟更新之外并发访问物理数据：

• 物理体可在后台线程批量准备，再以极低开销插入模拟
• 碰撞查询可与增删改物理体并行执行
• 碰撞查询可与主物理模拟并行，长耗时任务可分摊到多帧
• 物理体创建时不会自动唤醒，避免加载/卸载时的性能抖动
• 模拟具有确定性，只需同步输入即可在远端复现

核心功能

刚体与形状

支持球体、盒体、胶囊、锥形胶囊、圆柱、锥形圆柱、凸包、平面、复合体、三角网格、地形高度场等多种形状，并使用连续碰撞检测。

约束系统

提供固定、点、距离（含弹簧）、铰链、滑块、锥形、齿条齿轮、齿轮、滑轮、平滑样条、Swing-Twist、6 DOF 等约束，并支持马达驱动。

高级模拟

• 布娃娃：硬关键帧、软关键帧、马达驱动、高低细节骨架映射
• 游戏角色：刚体角色与虚拟角色两种方案
• 载具：轮式、履带式、摩托车
• 软体：边约束、二面角弯曲、Cosserat 杆、四面体体积、长程附着、内部压力
• GPU 头发：基于 Cosserat 杆，支持引导/渲染发丝与发间碰撞
• 浮力：水体浮力计算
• 双精度模式：可选，用于大世界场景

平台与硬件要求

支持 Windows、Linux、FreeBSD、Android、macOS、iOS、MSYS2 MinGW64 及 WebAssembly（独立项目）。x86/x64 最低要求 SSE2，可选用 SSE4.1/4.2、AVX、AVX2、AVX512；ARM64 使用 NEON。

快速上手

建议从 HelloWorld/HelloWorld.cpp 示例开始，官方还提供了使用 CMake FetchContent 的集成示例。每个特性都有对应 Sample，运行 Samples 应用并浏览源码是学习的最佳途径。

// 伪代码示意：创建物理系统与刚体
JPH::RegisterDefaultAllocator();
JPH::Factory::sInstance = new JPH::Factory();
JPH::RegisterTypes();
// 创建 PhysicsSystem、添加 BodyInterface、插入形状与刚体

完整架构与 API 文档见官方 GitHub Pages。