物理演算エンジンとは

物理演算エンジンとは物理現象をシミュレーションする事で、
アニメーションを作成するソフトやツールの事を指します。

古典力学的な法則（質量・速度・摩擦・風）などから得られる
ものの動きや、衝突、流体などのシミュレーションを行う事ができます。

●物理演算で何が出来るか

　◇衝突判定（コリジョン）

　　モデル同士が衝突した際の挙動をシミュレーションしたり、
　　衝突時の反発の度合い（弾性）や、摩擦の度合いを自動計算し、
　　アニメーションを生成する事が出来る。

　　・剛体演算（リジットボディシミュレーション）

　　　硬いもの同士の衝突。
　　　例としてはボウリングでボールがピンに衝突して、
　　　ピンが倒れる様子などに使用できる。

　　・軟体演算（ソフトボディシミュレーション）

　　　弾力のあるものの衝突、

　　　お皿に落としたプリンが揺れる様子など、
　　　本体の動きに対する揺れを表現できる。

　◇ダイナミクス（動的シミュレーション）

　　現実と同様に動く物体の動き全体のシミュレーション。

　　・クロスシミュレーション

　　　風になびく旗や、シーツやクッションの形作りにも利用できる。

　　・ヘア（髪）/ファー（毛）

　　　本体の動きに合わせて揺れたり、風になびく様子を表現できる。

　◇流体シミュレーション

　　海洋や川、水の流れ、空気の流れなど。
　　この技術の応用で大気（雲/蒸気/煙）、発火（火災/爆発）や、
　　粘性のある流体（溶岩/泥）などを作り出すことが出来る。

　◇破壊シミュレーション

　　床に落としたグラスや花瓶が割れる様子などに使われる。
　　破壊のタイミングで、予め分割していたパーツが飛び散る方式と、
　　加えられた力に応じて切れ目を生成する方式がある。

　◇モーションコントロール

　　スクリプト言語によって物体の動作をコントロールする機能。

　◇エフェクト/アセットツール

　　予め素材として用意されているもので、
　　シーンにすばやく読み込んで殆ど調整なしに再生、
　　レンダリングが可能です。

　　mayaのエフェクトアセット(Effects Assets)には、
　　3D流体エフェクト、nParticle、nParticleエミッタ、Mayaフィールドが含まれ、
　　爆発、火、煙、雨、花火などさまざまなエフェクトを表現できます。

●物理演算ソフト

　現在では物理演算を搭載した3DCGソフトウェアは
　フリーソフトも数多く存在し、コンシューマーでも
　3DCGアニメーションを製作することが可能な時代となっており、
　代表的なものとしてはBlenderなどが挙げられます。

　またエフェクトやパーティクルにおいては、
　管理し易いノードや、プロシージャル設計に定評のある
　Houdiniなどが挙げられます。