Box3D：Box2D 作者 Erin Catto 出山，开源 3D 物理引擎
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Box3D：Box2D 作者 Erin Catto 出山，开源 3D 物理引擎
2026 年 6 月 30 日，Box2D 的作者 Erin Catto 宣布开源 Box3D——一个 3D 物理引擎，现已上架 GitHub。Box2D 在过去近二十年里几乎是 2D 游戏物理的事实标准，Catto 的个人口碑让 Box3D 还没发布就自带信任度。本文基于其官方公告，梳理这个引擎从哪来、能做什么、现在成熟度如何。
一、它从哪来：Rubikon-Lite 嫁接 Box2D v3
Catto 说得很直白：你可以把 Box3D 看作 Box2D 的一个 fork，扩展了 3D 游戏需要的能力。核心架构几乎与 Box2D 一致。新增的 3D 相关能力包括三角网格碰撞、高度场碰撞、以及”烘焙过的复合碰撞”（baked compound collision）。
它的身世很有意思。Catto 自 2022 年起在 Kintsugiyama 做一款名为 The Legend of California 的生存游戏，基于虚幻引擎。原生 Chaos 物理让他很头疼：不支持陀螺力矩（gyroscopic torque），细长出射体转起来会一直转；更糟的是砍倒的大树会”瞬移”——他判断 Chaos 在大胶囊砸平滑三角网格时用了某种连续碰撞回退，本应是简单场景却行为异常。加上游戏服务器上有数十万个实体，需要一个快速 broad-phase。
朋友 Dirk Gregorius（《半条命：爱莉克斯》物理引擎 Rubikon 的作者）建议他 fork 自己的业余版 Rubikon-Lite。Catto 照做并接进虚幻，陀螺力矩和树木下落都正常了。之后，他把 Box2D v3.0 的大量优化搬进来——由于 2D/3D 的数据结构对空间维度基本不敏感，最终他几乎用 Box2D 的 API、数据结构和算法替换了 Rubikon-Lite。如今 Box3D 里只剩凸包生成和部分碰撞算法还留着 Rubikon-Lite 的代码，其余是 Box2D 代码和他为 3D 新写的代码。
二、技术特性
按官方公告（见上图），Box3D 是纯 C17、对外提供 C API，关键能力包括：
- 子步进求解器（sub-stepping solver）；
- 连续碰撞检测（CCD）；
- **大图着色（graph coloring）**处理大型孤岛（island）；
- 宽 SIMD 接触求解器；
- 多线程钩子与可选内置调度器；
- 大世界支持：位置用 double 浮点；
- 跨平台确定性（determinism）；
- 录制与回放（recording and replay）。
游戏向的工程优化也来自真实需求：为倒下的红杉砸向体素地形专门调过网格碰撞与 CCD；体素系统运行时用 median split 快速构建碰撞网格；针对”一个要塞约 5 万个独立碰撞网格”的流式加载，做了复合碰撞系统——把上千个碰撞形状烘焙成一个 uber shape，省掉逐个体创建 body/shape 的开销。
三、谁在用，成熟度如何
公告时点已有的采用方：Catto 自己的 The Legend of California、Facepunch Studios 的游戏平台 s&box、Bobby Anguelov 主导的开源引擎 Esoterica，以及 Glenn Fiedler 的一款千人太空多人游戏。
但 Catto 自己的定性很关键：尽管已有几款游戏在用，他仍把 Box3D 视为 alpha 软件。即将打 v0.1，再走向 v1.0；还需要更多测试与文档。后续计划包括角色移动、ghost 碰撞缓解、优化、关节求解器改进。与 Box2D 不同，他预计未来会开放 PR（可能配 CLA）。他承诺会无限期维护，但成熟后可能暂停新特性开发。
四、口径与局限
- alpha 阶段，别上生产核心：作者自述需要更多测试与完整文档，v0.1 才刚要打——公告里的特性清单不等于生产就绪。
- 有 Rubikon-Lite 的血统：凸包生成与部分碰撞算法仍来自 Valve 的业余版，虽经 Box2D 重写大部分，但边界 case 的成熟度需要社区打磨。
- “不是来竞争的”：Catto 明说”开源对我不是生意，我做 Box2D/Box3D 是因为热爱游戏物理”——这既是优点（无商业绑架），也意味着资源投入取决于他个人与 Kintsugiyama 的支持。
- 生态位竞争已在：开源 3D 物理领域 Jolt 刚凭与 Godot 的整合站稳脚跟（Koala 点评也指出这点），Box3D 入场会让这个长期被商业引擎（Havok、PhysX）主导的领域更热闹，但短期内迁移成本与文档完备度是门槛。
- 无独立站点/Discord：更新都在 box2d.org 博客和 Box2D Discord 里，新人要自己找路。
五、客观分析：价值与谁该关注
价值：Box2D 十余年沉淀的求解器设计、C17 可移植代码、跨平台确定性、录制回放，加上 SIMD 与多线程——对想要一个不绑定商业引擎、可自托管、API 干净的 3D 物理库的团队，这是重量级新选项；且作者承诺长期维护。
局限：alpha 阶段、文档未完成、3D 生态相对 Jolt/Havok 还很年轻；特性广度（软体、车辆、角色控制器）仍在补齐。
适合谁：喜欢 Box2D 设计哲学、需要 C API、跨平台确定性、想把物理引擎自托管进自研 ECS 的游戏/引擎开发者；建议先关注 v0.1→v1.0 的成熟过程，在新项目里小范围试用。