簡(jiǎn)介

由于目前的移動(dòng)設(shè)備上能夠使用更高的計(jì)算性能，移動(dòng)游戲現(xiàn)在也可以提供震撼的畫(huà)面和真實(shí)物理（realistic physics）。 槍?xiě)?zhàn)游戲中的手雷爆炸效果和賽車(chē)模擬器中的汽車(chē)漂移效果等便是由物理引擎所提供，其核心是物理模擬。 一般而言，物理模擬決定了游戲引擎的性能。 一款游戲成功與否通常取決于物理引擎計(jì)算物理模型的速度和準(zhǔn)確度。

本文將介紹如何構(gòu)建 Android 版 Bullet 物理引擎并將其移至到基于英特爾® 凌動(dòng) SoC 的平臺(tái)。

Bullet 物理

Bullet 物理庫(kù)是一個(gè)實(shí)時(shí)物理引擎，通常作為其他游戲引擎的組件用于許多電腦游戲、電影、3D 建模系統(tǒng)以及其他應(yīng)用中 [http://bulletphysics.org/]。 2011 年年中，發(fā)布了支持 Android OS 的版本（ARM NEON* 優(yōu)化）。

首先，我們?cè)?Samsung Galaxy* Tab 3 10.1 （采用基于 ARM 的處理器，每秒幀數(shù)為 30）上運(yùn)行 Bullet 物理應(yīng)用。 然后，我們將該 Bullet 物理應(yīng)用移植到 x86 架構(gòu)， 并在該 Samsung Galaxy* Tab 3 10.1 （現(xiàn)在采用英特爾® x86 處理器，每秒幀數(shù)為 60）上運(yùn)行 Bullet 物理應(yīng)用。 我們使用英特爾® 圖形性能分析器對(duì)每種情況下的性能進(jìn)行了比較 [http://software.intel.com/en-us/vcsource/tools/intel-gpa]。

將應(yīng)用移植到 x86 架構(gòu)后，開(kāi)發(fā)人員能夠獲得額外的幀時(shí)間，從而提高其游戲中的物理計(jì)算速度，因此他們擁有更多的時(shí)間處理更多游戲中的真實(shí)物理或動(dòng)作。 準(zhǔn)備工作

構(gòu)建并移植我們需要的 Bullet：

Android SDK [https://developer.android.com/sdk/index.html]

Android NDK [https://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html]

Eclipse* ADT [https://developer.android.com/sdk/installing/bundle.html]

Bullet Physics [https://bullet.googlecode.com/files/bullet-2.80-rev2531.zip]

整個(gè)流程可以在 Windows*、Linux* 或 Mac OS* 上運(yùn)行；這三種系統(tǒng)在這一方面并無(wú)本質(zhì)差別。 我們?cè)?Lenovo K900 和 Samsung Galaxy* Tab 10.1 3 上運(yùn)行了測(cè)試。 兩臺(tái)設(shè)備均基于英特爾凌動(dòng)處理器 Z2460。

此處隨附了本文中介紹的能夠自動(dòng)執(zhí)行所有操作的腳本。

構(gòu)建

第一步是在 ARM 下構(gòu)建并運(yùn)行示例應(yīng)用 PfxApp_1_Simple。

然后，我們將會(huì)構(gòu)建 PfxLibrary 庫(kù) — 物理引擎的主要組件。 如要完成該操作，需要訪問(wèn)庫(kù)項(xiàng)目目錄：

<BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxLibrary\jni

<BulletPhysics> 是訪問(wèn) bullet-2.80-rev2531 文件夾的路徑。 在目錄中打開(kāi) Android.mk 文件，然后找到并更換聲明的變量，如下所示：

LOCAL_PATH := <BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects

然后，打開(kāi)控制臺(tái)并導(dǎo)航至：

<BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxLibrary

運(yùn)行命令：

ndk-build

成功！ 我們?yōu)?armeabi-v7a 成功構(gòu)建了 PfxLibrary。

接下來(lái)，我們來(lái)構(gòu)建示例應(yīng)用。 導(dǎo)航至以下目錄：

<BulletPhysics>\bullet-2.80-ev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxApp_1_Simple\jni

打開(kāi) Android.mk 文件并更改聲明：

LOCAL_PATH := <BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects

在命令提示符下，在項(xiàng)目文件夾中更改目錄：

<BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxApp_1_Simple

運(yùn)行命令：

ndk-build

我們使用 Eclipse IDE 啟動(dòng)應(yīng)用。 將該項(xiàng)目導(dǎo)入 Eclipse：

File => Import => Android => Existing Android Code Into Workspace => Browse… =>

<BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxApp_1_Simple\ =>

OK => Finish

運(yùn)行相同的應(yīng)用。 在項(xiàng)目圖標(biāo)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，并選擇 "Run As => Android Application"，如圖 2 所

示例將會(huì)在轉(zhuǎn)換模式下運(yùn)行。

移植

接下來(lái)，我們將把該示例 PfxApp_1_Simple 移植到 x86。 從核心 PfxLibrary 庫(kù)開(kāi)始。 導(dǎo)航至項(xiàng)目文件夾：

<BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxLibrary\jni

打開(kāi) Android.mk 文件并更改此聲明：

APP_ABI := x86

對(duì) Android.mk 文件做如下更改：

LOCAL_PATH := <BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects

LOCAL_CFLAGS := $(LOCAL_C_INCLUDES:%=-I%) -DUSE_PTHREADS –pthread

LOCAL_ARM_NEON := false

通過(guò)將以下內(nèi)容從 LOCAL_SRC_FILES 聲明列表中刪除來(lái)移除 ARM NEON* 優(yōu)化的匯編文件：

src/base_level/solver/pfx_constraint_row_solver_neon.cpp \

include/vecmath/neon/vectormath_neon_assembly_implementations.S

重新構(gòu)建物理引擎。 在命令提示符下，更改工作目錄：

<BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxLibrary

運(yùn)行 ndk-build。 我們現(xiàn)在為 x86 架構(gòu)創(chuàng)建了 PfxLibrary。 重復(fù)上述操作，移植示例應(yīng)用。 導(dǎo)航至以下項(xiàng)目目錄：

<BulletPhysics>\bullet-2.80-ev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxApp_1_Simple\jni

打開(kāi) Application.mk 文件并更換聲明：

APP_ABI := x86

更換 Android.mk 文件中的變量：

LOCAL_PATH := \bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects

LOCAL_SRC_FILES := project/Android/PfxLibrary/obj/local/x86/libpfxlibrary.a

LOCAL_CFLAGS := $(LOCAL_C_INCLUDES:%=-I%)

LOCAL_ARM_NEON := false

從 LOCAL_SRC_FILES 中刪除以下內(nèi)容：

sample/test_ARM_NEON_performance/neon_dot_product.S \

sample/test_ARM_NEON_performance/neon_cross_product.S \

sample/test_ARM_NEON_performance/neon_matrix4_operator_multiply.S \

sample/test_ARM_NEON_performance/neon_matrix3_operator_multiply.S \

sample/test_ARM_NEON_performance/neon_orthoInverse_transform3.S \

sample/test_ARM_NEON_performance/neon_transform3_operator_multiply.S \

sample/test_ARM_NEON_performance/neon_transpose_matrix3.S \

sample/test_ARM_NEON_performance/test_neon_cross_product.cpp \

sample/test_ARM_NEON_performance/test_neon_dot_product.cpp \

sample/test_ARM_NEON_performance/test_neon_matrix3_operator_multiply.cpp \

sample/test_ARM_NEON_performance/test_neon_matrix4_operator_multiply.cpp \

sample/test_ARM_NEON_performance/test_neon_orthoInverse_transform3.cpp \

sample/test_ARM_NEON_performance/test_neon_transform3_operator_multiply.cpp \

sample/test_ARM_NEON_performance/test_neon_transpose_matrix3.cpp \

sample/test_ARM_NEON_performance/test_neon_solve_linear_constraint_row.cpp

為項(xiàng)目文件夾更改工作目錄：

<BulletPhysics>\bullet-2.80-rev2531\Extras\PhysicsEffects\project\Android\PfxApp_1_Simple

使用 ndk-build 命令構(gòu)建項(xiàng)目，然后在設(shè)備上運(yùn)行示例。

使用 Google Play 提供的 APK Info 應(yīng)用查看支持的架構(gòu) [https://play.google.com/store/apps/details?id=com.intelloware.apkinfo]。

結(jié)論

本文分步介紹了如何構(gòu)建和移植物理引擎 — Bullet Physics。 將該應(yīng)用成功移植至 x86 架構(gòu)后，應(yīng)用的物理移植速度提高 2 倍，幀速率（FPS）得到提高。

本文鏈接：https://software.intel.com/zh-cn/android/articles/porting-the-android-bullet-physics-engine-to-intel-architecture?utm_campaign=eoe&utm_source=eoe.cn&utm_medium=Link&utm_content=intel-optimization