# 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