هافوك (برنامج)

في عام ١٩٩٩، طورت شركة برمجيات ألمانية مقرها ميونيخ محركها الفيزيائي الخاص، إيبيون فيرتشوال فيزيكس ، وهو محرك فيزيائي وسيط يعمل في الوقت الفعلي ، طُوّر في أواخر التسعينيات من قِبل شركة البرمجيات الألمانية إيبيون سوفتوير. صُمم هذا المحرك لمحاكاة ديناميكيات الأجسام الصلبة في ألعاب الفيديو والوسائط التفاعلية، وكان منافسًا قويًا في سوق البرمجيات الوسيطة الفيزيائية إلى جانب ماث إنجن . ^{[ ٥ ]} في يونيو ٢٠٠٠، استحوذت هافوك على إيبيون، ودُمجت تقنياتها الأساسية لاحقًا في محرك هافوك فيزيكس . ^{[ ٦ ] [ ٧ ]}

تأسست شركة إيبيون عام ١٩٩٨. قاد تطوير محرك الفيزياء الافتراضية كبير المهندسين المعماريين أوليفر سترنك وفريقٌ لامركزي من المهندسين في أنحاء ألمانيا. تم تطوير المحرك بلغة C++، وصُمم مع مراعاة التوافق مع مختلف المنصات، حيث يدعم أنظمة تشغيل مايكروسوفت ويندوز، ولينكس، وسولاريس، وجهاز بلاي ستيشن ٢.

في 8 يونيو 2000، استحوذت شركة هافوك الأيرلندية على شركة إيبيون. حوّل هذا الاندماج فريق إيبيون إلى مكتب هافوك في ميونيخ، ليصبح بذلك ثالث موقع دولي للشركة بعد دبلن وبالو ألتو. شكّل هذا الاستحواذ لحظة محورية في هذا المجال، إذ أصبحت الخوارزميات المتطورة لحزمة تطوير البرمجيات (SDK) الخاصة ببرنامج إيبيون للفيزياء الافتراضية الأساس التقني لإصدار هافوك 1.5 وما بعده. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

اشتهرت شركة إيبيون بمعالجتها المتقدمة للتفاعلات الفيزيائية المعقدة بالنسبة لتلك الحقبة. وشملت بنيتها ما يلي:

• الكشف عن التصادم: نظام متعدد المراحل يعمل على تحسين الأداء من خلال استخدام الأحجام المحيطة قبل الانتقال إلى عمليات الفحص الهندسي التفصيلية.
• أنظمة القيود: سمحت حزمة تطوير البرامج (SDK) للمطورين بتحديد أزواج الحركة ذات درجات حرية محددة. وشمل ذلك دعمًا أصليًا للمفاصل المعقدة مثل مفاصل الكرة والمفصلات المفصلية.
• وحدات التحكم الديناميكية: بالإضافة إلى النبضات البسيطة، سمح المحرك بقوى مستمرة من خلال "وحدات تحكم" مختلفة، مما يتيح محاكاة المغناطيسات والينابيع والقوى المخصصة التي يحددها المستخدم.
• تكامل خط الإنتاج: على الرغم من أن حزمة تطوير البرامج (SDK) لم تتضمن مُصدِّرات ثلاثية الأبعاد خاصة، إلا أنها كانت متوافقة بشكل فريد مع تنسيق ملف .BSP الخاص بلعبة Quake II ، مما يسمح للمطورين بدمج الفيزياء مباشرةً في خطوط إنتاج تصميم المستويات القائمة. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

في ذروة نجاحها التجاري، كان سعر ترخيص حزمة تطوير البرمجيات Ipion يتراوح بين 50,000 و60,000 دولار أمريكي تقريبًا لكل مشروع. وقد زودت حزمة البرمجيات المطورين بدليل تقني من 76 صفحة ومكتبة شاملة بلغة C++.

يُعدّ برنامج 3DMark 2001 SE المعياري أبرز إرث لشركة Ipion. فقد استخدم اختبارا "اللعبة 4" و"ميزة الفيزياء" في البرنامج محرك Ipion لعرض قدرات الأجهزة المتطورة من خلال محاكاة معقدة للأجسام الصلبة. كما استُخدم في العديد من الألعاب التجارية، بما في ذلك لعبة السباق Route 66 (المعروفة عالميًا باسم USA Racer ) الصادرة عام 2001. بعد اندماجها مع شركة Havok، تم التخلي تدريجيًا عن اسم Ipion، إلا أن تأثيره لا يزال قائمًا في محاكاة الفيزياء الحديثة من خلال مساهمته المباشرة في محرك Havok.

كما يُستخدم هذا النظام بشكلٍ واسع في لعبة Half-Life 2 ، وإن كان قد خضع لتعديلات كبيرة من قِبل شركة Valve تحت اسم VPhysics (يستخدم VPhysics شفرة برمجية خاصة من Valve، بالإضافة إلى شفرة Havok للقيود وأنواع متعددة جزئية مُحسّنة للذاكرة). ^{[ 11 ]} تُعتبر Half-Life 2 من أوائل الألعاب التي حصلت على ترخيص استخدام برنامج وسيط للفيزياء في الوقت الحقيقي، مثل Ipion Virtual Physics، في المراحل الأولى من تطويرها مع بداية الألفية.

• برنامج أمابي ثري دي (برنامج تصميم ثلاثي الأبعاد)
• فيرتولز
• هارلي-ديفيدسون: سباق عبر أمريكا (1999)
• هارلي ديفيدسون: عجلات الحرية (2000)
• أوتوبانرازر 3 (2000)
• توب جير: المغامر الجريء (2000)
• كاواساكي فانتسي موتوكروس (2001)
• يوروباريزر
• أوبن كارت (2001)

• 3DMark 2001 SE (معيار الأداء)
• USA Racer (2001) ( Route 66 و A2 Racer Goes USA! في مناطق أخرى)
• كاونتر سترايك: سورس (2004)
• مصدر نصف العمر (2004)
• هاف لايف 2 (2004)
• يوم الهزيمة: المصدر (2005)
• Garry's Mod (2006)

كانت أول لعبة تستخدم محرك Havok هي لعبة صدرت عام 1999 تسمى London Racer، والتي طورتها شركة Davilex Games التي كانت تربطها شراكة طويلة مع Havok/IVP. ^{[ 12 ]}

في عام 2019، وقّعت شركتا Unity وHavok اتفاقية شراكة لبناء حل فيزيائي متكامل لمشاريع DOTS في Unity. ^{[ 23 ]} وقد اكتمل هذا الحل وأُطلق جاهزًا للاستخدام في ديسمبر 2022. ^{[ 24 ]}

تُوفر هافوك تكاملات ^{[ 25 ]} لجميع منتجاتها مع محرك Unreal Engine من إيبك . يُمكن استخدام هافوك فيزيكس لاستبدال محرك الفيزياء المُدمج (كاوس فيزيكس) على مستوى المحرك، بينما يُعد هافوك نافيجيشن إضافةً مستقلة، وهافوك كلوث أداةً منفصلة تعمل بالتوازي مع المحرك.

في أبريل 2023، تم إصدار Babylon.js 6.0 مع تطبيق فيزيائي من تطوير Havok. ^{[ 26 ]} تم إصدار هذا التطبيق كإضافة WASM وتضمن إصلاحًا شاملاً لواجهة برمجة تطبيقات الفيزياء في Babylon.js.

كانت لعبة London Racer أول لعبة تستخدم فيزياء Havok في عام 1999 ^{[ 27 ]} من تطوير شركة Davilex Games . وفي عام 2023، استُخدمت منتجات Havok في اثنتي عشرة لعبة ^{[ 28 ]} من بين أفضل عشرين لعبة فيديو مبيعًا في الولايات المتحدة. ^{[ 29 ]}

يمكن العثور على هافوك أيضًا في:

• أدوات قياس الأداء 3DMark2001 و 03 من Futuremark
• إضافة لبرنامج الرسوم المتحركة مايا
• يستخدم محرك الألعاب Source الخاص بشركة Valve محرك VPhysics، وهو محرك فيزيائي معدل من Havok ^{[ 30 ].}
• إضافات هافوك في برنامج ثري دي ستوديو ماكس
• أدوبي شوكويف ^{[ 31 ]}

يُوفر برنامج هافوك أدوات (تُسمى "أدوات محتوى هافوك") لتصدير الأصول لاستخدامها مع جميع منتجات هافوك من أوتوديسك ثري دي إس ماكس ، وأوتوديسك مايا ، وأوتوديسك سوفت إيميج (سابقًا) . كما استُخدم هافوك في العالم الافتراضي سكند لايف ، حيث كانت خوادم المحاكاة عبر الإنترنت تتولى معالجة جميع العمليات الفيزيائية، بدلاً من أجهزة المستخدمين. صدرت ترقية إلى الإصدار 4 من هافوك في أبريل 2008، وبدأت الترقية إلى الإصدار 7 في يونيو 2010. ^{[ 32 ]} قام إميلين ناكاموري، أحد سكان سكند لايف ، بتصميم ساعة ميكانيكية تعمل بالوزن والبندول، وتعتمد كليًا على فيزياء هافوك، وذلك في مارس 2019. ^{[ 33 ]}