사실감 넘치는 게임을 위한 물리 책

세상에는 참 다양한 컴퓨터 게임들이 많습니다. 전용 게임기뿐만 아니라 요즘에는 스마트폰 덕분에 언제 어디서나 쉽게 게임을 즐길 수 있게 되었습니다. 그리고 적당한 절차만 밟으면 개인이 직접 만든 게임을 판매할 수도 있는 시대입니다.

 

하지만 컴퓨터 게임을 만드는 사람은 프로그래밍 관련 지식 이외에 또 한가지 확실히 알아 두어야 하는 것이 있습니다. 바로 '물리 지식'입니다. 지금까지 여러분이 했던 게임들을 떠올려 보세요. 야구 게임이나 슈팅 게임, 레이싱 게임,... 현실 세계에서 일어나는 현상이 그대로 사실적으로 재현되어 있지 않은가요? 이렇게 우리 주변에서 일어나는 자연현상을 사실적으로 표현하는 데 활용하는 것이 물리 지식입니다.

 

이 책에서는 물리학 중에서도 '역학(力學)'을 중점으로 설명합니다. 또한, 학생 시절 골머리를 썩였던 공식이나 정리도 많이 다루고 있습니다. 하지만 물론 이 책의 목적은 시험문제를 푸는 것이 아닙니다. 이 책을 통해 프로그래머뿐만 아니라 학생들도 우리 주변의 일상생활에서 일어나는 현상을 떠올리면서 물리 공식을 재발견할 수 있습니다.

출판사 서평
사실감 넘치는 게임을 위한 물리 책
세상에는 참 다양한 컴퓨터 게임들이 많습니다. 전용 게임기뿐만 아니라 요즘에는 스마트폰 덕분에 언제 어디서나 쉽게 게임을 즐길 수 있게 되었습니다. 그리고 적?당한 절차만 밟으면 개인이 직접 만든 게임을 판매할 수도 있는 시대입니다.
하지만 컴퓨터 게임을 만드는 사람은 프로그래밍 관련 지식 이외에 또 한가지 확실히 알아 두어야 하는 것이 있습니다. 바로 '물리 지식'입니다. 지금까지 여러분이 했던 게임들을 떠올려 보세요. 야구 게임이나 슈팅 게임, 레이싱 게임,... 현실 세계에서 일어나는 ...
사실감 넘치는 게임을 위한 물리 책
세상에는 참 다양한 컴퓨터 게임들이 많습니다. 전용 게임기뿐만 아니라 요즘에는 스마트폰 덕분에 언제 어디서나 쉽게 게임을 즐길 수 있게 되었습니다. 그리고 적당한 절차만 밟으면 개인이 직접 만든 게임을 판매할 수도 있는 시대입니다.
하지만 컴퓨터 게임을 만드는 사람은 프로그래밍 관련 지식 이외에 또 한가지 확실히 알아 두어야 하는 것이 있습니다. 바로 '물리 지식'입니다. 지금까지 여러분이 했던 게임들을 떠올려 보세요. 야구 게임이나 슈팅 게임, 레이싱 게임,... 현실 세계에서 일어나는 현상이 그대로 사실적으로 재현되어 있지 않은가요? 이렇게 우리 주변에서 일어나는 자연현상을 사실적으로 표현하는 데 활용하는 것이 물리 지식입니다.
이 책에서는 물리학 중에서도 '역학(力學)'을 중점으로 설명합니다. 또한, 학생 시절 골머리를 썩였던 공식이나 정리도 많이 다루고 있습니다. 하지만 물론 이 책의 목적은 시험문제를 푸는 것이 아닙니다. 이 책을 통해 프로그래머뿐만 아니라 학생들도 우리 주변의 일상생활에서 일어나는 현상을 떠올리면서 물리 공식을 재발견할 수 있습니다.
-출판사 리뷰-
게임을 사실적으로 구현하는 기본은 물리이다
요즘은 게임을 손쉽게 만들 수 있는 게임엔진이 많습니다. 덕분에 누구나 툴 사용법만 익히면 간단한 게임을 만들 수 있게 되었습니다. 하지만 이렇게 만든 게임, 어딘가 움직임이 어색하진 않은가요? 실제와 같은 움직임을 구현하려면 현실 세계의 현상을 설명하는 법칙인 물리를 알아야 합니다.
자연현상을 설명하는 원리, 물리를 배웁시다
물리 현상을 프로그램으로 구현하려면 코드 작성 능력보다 우선 물리에 대한 확실한 지식이 필수입니다. 예를 들어, 물체가 충돌할 때 어떤 일이 일어나는지를 정확하게 이해하지 못하면 자연스러운 동작을 화면에 그릴 수 없습니다. 다른 물리 현상도 마찬가지입니다. 물체의 움직임을 컴퓨터로 재현하려는 프로그래머는 물리 지식을 이용해야 합니다.
이 책은 실제 고등학교에서 배우는 수준의 중요한 원리를 이해하기 쉽고 자세하게 설명하고 있습니다. 꼭 게임을 만들지 않더라도 이 책을 통해 교과서에서 배우는 물리가 실제로는 어떤 의미가 있는지, 우리 주변 일상생활에서 일어나는 현상에서 물리 공식을 재발견할 수 있습니다.

목차
Chapter 01 게임 세계에서 움직임을 표현하는 방법
1. '움직임'이란 무엇인가
1.1 움직일 리 없는 것이 움직이는 것처럼 보인다!
1.2 움직일 리 없는 것을 움직여보자!
1.3 화면 상에 '움직임'을 표현하는 방법
2. '움직임'을 결정하는 세 가지 요소
2.1 위치를 나타내는 방법
2.2 방향을 나타내는 방법
2.3 빠르기를 나타내는 방법
3. 컴퓨터 화면에서 '움직임'을 표현하려면?
3.1 움직임을 나타내는 식
3.2 게임 속 시간과 현실 세계의 시간
3.3 물리 지식의 필요성
Chapter 02 운동 상태를 수치로 나타낸다
1. 속도와 가속도
1.1 평균 속력
1.2 순간 속력
1.3 속력과 속도
1.4 가속도
2. 운동 상태를 그림으로 나타낸다
2.1 위치와 시간의 관계를 그래프로 나타낸다(x-t 그래프)
2.2 속도와 시간의 관계를 그래프로 나타낸다(v-t 그래프)
2.3 가속도가 있는 운동의 x-t 그래프
2.4 가속도가 있는 운동의 v-t 그래프
2.5 초속도가 있는 운동
3. 운동 상태를 식으로 나타낸다
3.1 속도 공식(1)
3.2 거리 공식(1)
3.3 거리 공식(2)
3.4 속도 공식(2)
4. 미래를 예측한다
4.1 앞사람을 따라잡기까지 걸리는 시간
4.2 브레이크를 밟은 후 차가 정지할 때까지 거리
4.3 물리 시뮬레이션
Chapter 03 궤적이 포물선을 그리는 운동
1. 수직 방향의 운동
1.1 중력 가속도
1.2 낙하 운동을 기술하는 식
1.3 자유낙하 운동을 이용하여 높이를 알아보자
1.4 물체가 낙하하기까지 걸리는 시간
1.5 초속도가 있는 낙하 운동
1.6 아래에서 위로 던지는 운동
2. 포물선 운동
2.1 포물선 운동이란
2.2 수평 방향의 운동
2.3 수직 방향의 운동
2.4 초속도를 수평 방향과 수직 방향으로 분해한다
3. 다양한 포물선 운동
3.1 시냇물을 건너뛰는 데 필요한 초속도
3.2 높이 차이가 나는 맞은편을 향해 수평으로 뛰어내린다
3.3 높이 차이가 나는 맞은편으로 위를 향해 뛰어내린다
3.4 벽을 뛰어넘는 데 필요한 초속도
3.5 페널티킥의 궤도
3.6 낙하하는 물체를 맞춰보자
3.7 날아가는 물체를 맞춰보자
4. 3차원 운동
Chapter 04 보이지 않는 '힘'을 보는 힘
1. 물체에 작용하는 힘
1.1 힘을 나타내는 방법
1.2 힘을 찾아내는 방법
1.3 힘의 합성
1.4 힘의 평형
1.5 힘의 크기를 측정하는 방법
1.6 무게와 질량
2. 뉴턴의 운동 법칙
2.1 운동 방정식
2.2 제1법칙: 관성의 법칙
2.3 제2법칙: 가속도의 법칙
2.4 운동 방정식으로 알 수 있는 것
2.5 제3법칙: 작용 반작용의 법칙
3. 힘이 작용하는 운동
3.1 2차원 평면에서 물체를 움직인다
3.2 빗면에 놓인 짐을 밀어올리는 힘
3.3 빗면을 미끄러져 내려오는 데 걸리는 시간
3.4 도르래를 사용하여 짐을 끌어올린다
4. 마찰력
4.1 정지 마찰력과 운동 마찰력
4.2 마찰력을 구하는 방법
4.3 물체를 미는 데 필요한 힘
4.4 특정 시간 동안 물체가 움직인 거리
4.5 빗면을 미끄러져 내려오는 데 걸리는 시간
4.6 빗면에서 미끄러지지 않는 각도
5. 물체에 작용하는 그 밖의 힘
Chapter 05 물체가 갖는 에너지
1. 일
1.1 일의 양을 구하는 방법
1.2 힘의 방향과 물체가 움직이는 방향
1.3 빗면을 이용한 일
2. 움직이는 물체가 갖는 에너지
2.1 운동 에너지란
2.2 운동 에너지를 구하는 방법
2.3 질량과 운동 에너지의 관계
2.4 속도와 운동 에너지의 관계
3. 일과 운동 에너지의 관계
3.1 일과 운동 에너지 정리
3.2 일의 양으로부터 속도를 구한다
3.3 브레이크를 밟은 후 차가 정지하기까지 거리
3.4 물체에 두 가지 이상의 힘이 작용할 때
4. 물체가 갖는 또 하나의 에너지
4.1 위치 에너지를 구하는 방법
4.2 중력이 하는 일
4.3 역학적 에너지 보존의 법칙
4.4 높이로부터 속도를 구한다
4.5 속도로부터 높이를 구한다
5. 용수철이 갖는 에너지
5.1 용수철의 힘
5.2 용수철에 의한 위치 에너지
5.3 용수철이 하는 일
5.4 용수철을 이용하여 작은 돌을 날려보자
Chapter 06 두 물체의 충돌
1. 운동량과 충격량
1.1 운동량을 구하는 방법
1.2 운동량을 변화시키는 원인
1.3 충격량이란
1.4 충격량과 운동량의 정리
1.5 공에 가해진 힘으로부터 가속도를 구한다
1.6 힘으로부터 속도를 구한다
1.7 속도로부터 힘을 구한다
2. 운동량 보존의 법칙
2.1 두 물체의 충돌과 운동량
2.2 운동량 보전의 법칙이란
2.3 반동으로 움직이기 시작한 수레의 속도
2.4 페트병 로켓의 초속도
3. 벽이나 바닥과의 충돌
3.1 탄성 충돌과 비탄성 충돌
3.2 반발 계수
3.3 자유낙하 한 공이 튀어 오를 때의 속도
3.4 비스듬하게 충돌할 때
4. 움직이는 물체끼리의 충돌
4.1 반발 계수를 구하는 방법
4.2 정면 충돌할 때
4.3 비스듬하게 충돌할 때
4.4 충돌 후의 속도
4.5 충돌 후에 나아간 방향
5. 충돌했을까? 하지 않았을까?
Chapter 07 궤적이 원을 그리는 운동
1. 원운동을 기술하는 식
1.1 원운동의 특징
1.2 각도와 이동 거리의 관계
1.3 각속도와 각가속도
1.4 접선 방향의 빠르기
1.5 피칭머신에서 날아오는 공의 속도
1.6 주기와 회전수
2. 원운동에 작용하는 힘
2.1 등속 원운동의 가속도
2.2 가속도의 방향
2.3 구심력
2.4 해머던지기 선수가 받는 힘
2.5 차가 옆으로 미끄러지지 않고 커브를 돌 수 있는 속도
2.6 원심력
2.7 원심력으로 중력을 대체한다
3. 회전 운동
3.1 질점과 강체
3.2 힘의 모멘트
3.3 회전하기 어려운 정도
3.4 관성 모멘트의 특징
3.5 회전하는 물체가 갖는 에너지
3.6 회전 운동의 세기
3.7 각운동량 보존의 법칙
Chapter 08 플레이어의 움직임을 읽는 장치
1. 균형을 측정하는 장치
2. 가속도를 측정하는 장치
3. 손끝의 위치를 감지하는 장치
4. 지구 위의 위치를 파악하는 장치
5. 신체의 움직임을 파악하는 장치
6. 물체의 형태를 파악하는 장치