목차
제1장: 서론
물리 엔진의 정의
물리 엔진의 발전사
물리 엔진의 기본 구조
제2장: 물리 시뮬레이션의 기본 개념
뉴턴 역학과 물리 엔진
운동학과 동역학
물체의 운동과 충돌
힘과 에너지의 보존 법칙
제3장: 물리 엔진의 구성 요소
시뮬레이션 공간과 좌표계
물리 객체 (Rigid Body와 Soft Body)
힘의 종류와 적용
충돌 감지 시스템
제약 조건과 조인트 시스템
제4장: 충돌 처리
충돌 감지 방법론
충돌 반응 계산
충돌 후 속도와 운동량 변화
마찰과 반발 계수의 적용
제5장: 힘과 가속도
중력의 적용
마찰력과 공기 저항
근력과 원거리 힘의 처리
가속도의 계산 방식
제6장: 충돌 감지 알고리즘
AABB (Axis-Aligned Bounding Box)
OBB (Oriented Bounding Box)
Sphere-Collision 알고리즘
GJK (Gilbert-Johnson-Keerthi) 알고리즘
SAT (Separating Axis Theorem)
제7장: 강체(Rigid Body) 시뮬레이션
강체의 특성
강체 운동 방정식
강체의 회전 운동
질량 중심과 관성 모멘트
충돌과 강체 반응
제8장: 연체(Soft Body) 시뮬레이션
연체의 특성과 모델링
연체의 물리적 속성
연체 충돌 처리
연체 변형과 복원력
실시간 연체 시뮬레이션 기법
제9장: 유체 시뮬레이션
유체의 물리적 특성
나비에-스토크스 방정식
입자 기반 유체 시뮬레이션 (SPH)
격자 기반 유체 시뮬레이션
유체-강체 상호작용
제10장: 제약 조건과 조인트
제약 조건의 역할
회전 조인트와 이동 조인트
제약 조건 계산 방법
복합 제약 조건 시스템
실제 적용 사례
제11장: 마찰과 저항
마찰력의 기초
정지 마찰과 운동 마찰
마찰 계산 알고리즘
공기 저항과 유체 저항
실시간 시뮬레이션에서의 마찰 처리
제12장: 에너지 보존과 해석
운동 에너지와 위치 에너지
에너지 보존 법칙
물리 시뮬레이션에서의 에너지 손실
충돌과 에너지 분포
에너지 기반 시뮬레이션의 활용
제13장: 시간 통합 기법
시간 통합의 필요성
고정 시간 스텝 방식
적응형 시간 스텝 방식
세미-암시적 시간 통합
시간 통합 기법의 성능 비교
제14장: 물리 엔진의 최적화
성능 이슈와 병목 현상
병렬 처리와 다중 스레드 최적화
충돌 감지 최적화
메모리 관리와 캐싱 기법
물리 엔진 성능 분석 도구
제15장: 실시간 시뮬레이션에서의 물리 엔진
실시간 요구 사항과 한계
물리 엔진의 속도와 정확성
실시간 렌더링과의 통합
게임 엔진과 물리 엔진의 상호 작용
실시간 시뮬레이션의 실제 사례
제16장: 물리 엔진의 디버깅과 테스트
물리 시뮬레이션 오류 유형
충돌 감지 문제 해결
힘과 가속도 오류 분석
에너지 보존 오류 디버깅
물리 엔진의 테스트 자동화
제17장: 멀티플랫폼 지원
다양한 플랫폼에서의 물리 엔진 최적화
GPU를 활용한 물리 연산
모바일 기기에서의 물리 엔진
멀티플랫폼에서의 성능 차이
플랫폼 간 호환성 문제 해결
제18장: 물리 엔진의 커스터마이징
기본 물리 엔진의 커스터마이징 필요성
사용자 정의 힘과 충돌 처리
커스텀 제약 조건 구현
새로운 시뮬레이션 기법 통합
커스터마이징의 실제 적용 사례
제19장: 물리 엔진의 미래
차세대 물리 엔진의 방향성
AI와 물리 엔진의 결합
가상 현실(VR)과 증강 현실(AR)에서의 물리 엔진
클라우드 기반 물리 시뮬레이션
물리 엔진 기술의 전망
제20장: 결론
물리 엔진의 현재와 미래
물리 엔진의 활용 사례 정리
물리 엔진을 이용한 혁신 가능성
추가 학습과 발전 방향
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