章节目录
从三维刚体的姿态与惯量出发,建立运动学和动力学方程,再把这些关系写成可运行的物理引擎内核。
第 2 章
三维旋转与姿态更新
旋转矩阵、轴角、角速度、姿态更新与相对旋转。
第 3 章
四元数与姿态插值
四元数乘法、半角、旋转复合、姿态积分与球面插值。
第 4 章
刚体惯量与转动方程
质心与动能、惯量矩阵、角动量及 Euler 转动方程。
第 5 章
空间速度、空间力与惯量
空间速度与力、参考点变换、空间惯量及 Newton–Euler 方程。
第 6 章
运动学树与雅可比矩阵
父子位姿、运动学树、关节运动子空间与雅可比矩阵。
第 7 章
多体动力学方程与 Gauss 原理
虚功、广义动力学、两连杆解析方程与 Gauss 原理。
第 8 章
树形刚体动力学:RNEA 与 CRBA
RNEA、CRBA、质量矩阵求解与树形动力学实现。
第 9 章
MuJoCo 的计算流程与状态更新
状态与仿真阶段、执行器传动、约束修正及时间推进。
第 10 章
凸体距离与接触几何
支持映射、GJK、EPA、见证点与接触几何。
第 11 章
约束雅可比与 EFC 行
位置残差、接触雅可比、EFC 装配与约束空间惯量。
第 12 章
软约束、阻抗与接触参数
参考加速度、阻抗、solref、solimp 与软接触响应。
第 13 章
凸优化与 KKT 条件
凸二次目标、Lagrange 乘子、KKT、对偶与接触耦合。
第 14 章
摩擦锥与软接触
摩擦功率、各向异性、椭圆锥、棱锥与局部力求解。
第 15 章
约束求解器与时间积分
PGS、CG、Newton、积分稳定性与小型接触仿真。