大多数游戏物理引擎（Box2D，box3d，PhysX）都是基于冲击求解器（impulse solvers）和速度约束（velocity constraints）以及预热启动（warm-starting）来构建的。我想要探索设计树中的另一个分支，所以我围绕Melon3D构建了XPBD子步进（Müller et al. 2020）而不是冲击求解器。

交易的结果是真正不同的，而不是“更快/更慢”：

  • 静止侵入是精确为零（位置级约束），而不是缓冲区重叠（slop-bounded overlap）
  • 没有预热状态来重建——对于流式工作负载而言，身体每帧都在生成/消失
  • 两级空间哈希广泛阶段——睡眠/静止身体在一个单独的分层中重建，只有当成员资格发生变化时
  • 确定性多线程——任何线程数（worker count）下的位相同结果（并行路径由岛屿大小选择，而不是线程数）
  • 8-宽SIMD接触包+图形着色（图形着色）的大接触岛屿

诚实的基准测试与box3d（同一硬件，同一编译器标志，README中完整的方法论——box3d在我的测试中以单线程运行，因为其任务回调没有连接起来，我说清楚了）：

  • churn（1500个身体，恒定重生）：~43%更快
  • rain（1000混合身体）：~15%更快
  • 堆栈/塔：平行
  • 金字塔（一个大接触岛屿）：box3d获胜~2.9×——其预热启动的求解器在更少的帧中将堆栈安置在一起。没有掩盖这一点。

详细信息、GIF演示和可重现的比较测试程序：
👉 https://github.com/MelonWithGlasses/Melon3D

C风格API，C++17内部，MIT，~5k行，无依赖项。欢迎反馈和PR，尤其是关于XPBD-vs-冲击求解器的交易对于真实游戏工作负载的trade-off。

(在Claude Code的帮助下构建的——如果有人对这个过程感兴趣，我很乐意谈论它。)