Faits:
A. Le 8 octobre 2009, A._ a déposé plainte pénale à Genève contre les agents de police C._ et B._ pour lésions corporelles, vol, dommage à la propriété et abus d'autorité. Le 4 octobre 2009, vers 1h30 du matin, alors qu'il sortait d'un bar avec D._, il avait été interpellé par les deux agents qui verbalisaient son véhicule mal stationné. L'intéressé mettant du temps pour retrouver ses papiers, l'un des policiers s'était impatienté et lui avait violemment retourné le bras droit pour le menotter. Il avait ressenti une douleur fulgurante à l'épaule droite et était tombé au sol. Le plaignant indiquait encore qu'il avait dû se déshabiller entièrement et avait été placé en cellule de dégrisement. Libéré au petit matin, il avait en outre constaté la disparition de 4'000 fr. et de 350 euros qui se trouvaient dans son porte-monnaie. A l'hôpital, les médecins avaient diagnostiqué une probable rupture de la coiffe des rotateurs de l'épaule droite.
Un premier classement de la procédure, prononcé le 17 décembre 2009, a été annulé sur recours le 9 juin 2010 par la Chambre d'accusation genevoise. Le classement était justifié, s'agissant des infractions de vol, dommage à la propriété et de violation de la LPol. En revanche, il y avait lieu de rechercher si les clés de bras pratiquées par les policiers étaient proportionnées, quelles étaient la nature des lésions subies et la portée des antécédents médicaux de l'intéressé.
B. Suite à cet arrêt, une expertise a été ordonnée par le Ministère public. Dans leur rapport, du 31 janvier 2011, les experts ont confirmé la rupture massive de la coiffe des rotateurs de l'épaule droite; une telle rupture avait déjà été subie en 1983, ainsi qu'une rupture du muscle supra-épineux constatée en 2001. Compte tenu de ces antécédents, une force de faible importance pouvait suffire à déstabiliser l'équilibre précaire de la fonction de l'articulation. Il n'était donc pas possible de déterminer si la violence de la clé de bras avait été exagérée.
Le Ministère public a ensuite entendu le plaignant, qui a précisé avoir subi une intervention au mois de décembre 2010 et être en incapacité de travail depuis les évènements dénoncés. Les policiers ont également été entendus, puis confrontés au plaignant le 14 décembre 2011. Les experts ont confirmé leur rapport le même jour.
Par ordonnance du 19 janvier 2012, le Ministère public a rendu une nouvelle ordonnance de classement. Rien ne permettait d'affirmer que les policiers avait fait un usage exagéré de la force. L'audition de D._, requise par le plaignant, de même que celle des deux autres policiers présents, requise par les mis en cause, n'étaient pas propres à établir avec quelle force la clé de bras avait été effectuée.
C. Par arrêt du 16 avril 2012, la Chambre des recours pénale de la Cour de justice genevoise a confirmé cette décision. Les auditions requises étaient sans pertinence pour la question litigieuse, soit la proportionnalité de l'intervention. Compte tenu des conclusions des experts et des témoins, il n'y avait pas lieu de douter de la version présentée par les policiers, à savoir que l'usage de la force était proportionné.
D. A._ forme un recours en matière pénale contre cet arrêt, dont il demande l'annulation assortie d'instructions aux autorités cantonales afin qu'elles procèdent à diverses auditions. Subsidiairement, il demande le renvoi de la cause à la Chambre pénale de recours pour nouvelle décision dans le sens des considérants.
La Cour cantonale se réfère à sa décision. Le Ministère public conclut au rejet du recours. B._ et C._ concluent à l'irrecevabilité, subsidiairement au rejet du recours. Le recourant a répliqué.
Considérant en droit:
1. L'arrêt attaqué a été rendu dans le cadre d'une procédure pénale, de sorte que le recours en matière pénale au sens de l'art. 78 LTF est ouvert.
1.1 S'agissant de la confirmation d'une décision de classement, l'arrêt attaqué a un caractère final (art. 90 LTF) et émane de l'autorité cantonale de dernière instance (art. 80 LTF). Le recourant a agi en temps utile (art. 100 al. 1 LTF).
1.2 Selon l'art. 81 al. 1 let. a et b ch. 5 LTF, la partie plaignante qui a participé à la procédure de dernière instance cantonale est habilitée à recourir au Tribunal fédéral si la décision attaquée peut avoir des effets sur le jugement de ses prétentions civiles. Constituent de telles prétentions celles qui sont fondées sur le droit civil, telles les prétentions en réparation du dommage et du tort moral au sens des art. 41 ss CO.
Lorsque, comme en l'espèce, le recours est dirigé contre une décision de classement ou de non-entrée en matière, il n'est pas nécessaire que la partie plaignante ait déjà pris des conclusions civiles (ATF 137 IV 246 consid. 1.3.1). En revanche, elle doit expliquer dans son mémoire quelles prétentions civiles elle entend faire valoir à moins que, compte tenu notamment de la nature de l'infraction alléguée, l'on puisse déduire directement et sans ambiguïté quelles prétentions civiles pourraient être élevées et en quoi la décision attaquée pourrait influencer négativement leur jugement (ATF 137 IV 219 consid. 2.4 p. 222 et les arrêts cités).
1.2.1 En l'espèce, les actes dénoncés ont été commis par des policiers, soit des agents de l'Etat. Or le droit cantonal instaure, comme le permet l'art. 61 al. 1 CO, une responsabilité exclusive de la collectivité publique en cas d'acte illicite de ses agents. Le plaignant ne dispose donc que d'une prétention de droit public à faire valoir non pas contre l'auteur présumé, mais contre l'Etat. Selon la jurisprudence constante, une telle prétention ne peut être invoquée dans le procès pénal par voie d'adhésion et ne constitue dès lors pas une prétention civile au sens des dispositions précitées (ATF 138 IV 86 consid. 3.1 p. 88; 133 IV 228 consid. 2.3.3 p. 234; 128 IV 188 consid. 2).
1.2.2 La jurisprudence reconnaît aux personnes qui se prétendent victimes de traitements prohibés, d'une part, le droit de porter plainte et, d'autre part, un droit propre à une enquête prompte et impartiale devant aboutir, s'il y a lieu, à la condamnation pénale des responsables. La victime de tels traitements peut également bénéficier d'un droit de recours, en vertu des mêmes dispositions (ATF 138 IV 86 consid. 3.1 p. 88).
En l'occurrence, on peut se demander si une clé de bras effectuée lors d'une intervention peut être assimilée à un traitement inhumain ou dégradant au sens de l'art. 3 CEDH. Cette question peut toutefois demeurer indécise car, supposé recevable, le recours devrait être rejeté sur le fond.
2. Invoquant son droit d'être entendu (art. 29 al. 2 Cst. et 318 al. 2 CPP), le recourant estime que l'audition de D._ (ami du recourant présent lors de l'intervention) aurait été refusée à tort: celui-ci aurait pu témoigner du comportement des policiers et de l'intensité de la clé de bras. Il en irait de même des deux autres policiers ayant assisté à l'interpellation. L'audition du chirurgien ayant opéré le recourant le 7 décembre 2010 aurait également permis de savoir si les policiers ont usé d'une force exagérée. L'ensemble de ces témoignages serait indispensable, dans la mesure où l'expertise ne parvient pas à une conclusion claire.
2.1 Le droit d'être entendu, tel qu'il est garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., comprend notamment pour le justiciable le droit d'obtenir l'administration des preuves pertinentes et valablement offertes, de participer à l'administration des preuves essentielles et de se déterminer sur son résultat lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (ATF 133 I 270 consid. 3.1 p. 277; 126 I 15 consid. 2a/aa p. 16; 124 I 49 consid. 3a p. 51).
En procédure pénale, l'art. 318 al. 2 CPP prévoit que le ministère public ne peut écarter une réquisition de preuves que si celle-ci porte sur des faits non pertinents, notoires, connus de l'autorité pénale ou déjà suffisamment prouvés en droit. L'art. 139 al. 2 CPP prévoit quant à lui qu'il n'y a pas lieu d'administrer des preuves sur des faits non pertinents, notoires, connus de l'autorité pénale ou déjà suffisamment prouvés. Le législateur a ainsi consacré le droit des autorités pénales de procéder à une appréciation anticipée des preuves. Le magistrat peut ainsi renoncer à l'administration de certaines preuves, notamment lorsque les faits dont les parties veulent rapporter l'authenticité ne sont pas importants pour la solution du litige. Ce refus d'instruire ne viole le droit d'être entendu que si l'appréciation anticipée de la pertinence du moyen de preuve offert, à laquelle le juge a ainsi procédé, est entachée d'arbitraire (ATF 136 I 229 consid. 5.3 p. 236).
2.2 La seule question encore litigieuse est celle de savoir si la manière dont la clé de bras a été infligée au recourant peut être considérée comme un recours proportionné à la force. Les lésions subies ont été dûment constatées et il n'est pas contesté que la clé de bras en est effectivement la cause. Seuls les experts étaient à même d'apporter une réponse à cette question. Ceux-ci, après avoir examiné l'intéressé, interrogé son médecin généraliste et pris connaissance des différents rapports médicaux et résultats d'analyses (rapport du Service des urgences comprenant un examen clinique et des radiographies, contrôles ultérieurs par le chef de clinique, IRM, scanner et électromyogramme, consultation de deux chirurgiens orthopédistes à Lyon et Annecy, rapport de l'intervention par arthroscopie du 7 décembre 2010) ont clairement énoncé l'ensemble des lésions, précisant que certaines d'entre elles étaient anciennes: une rupture de la coiffe des rotateurs était déjà survenue en 1993; en 2001, après un nouvel événement traumatique, un examen avait révélé une rupture du muscle supra-épineux. L'IRM faisait par ailleurs apparaître que les lésions du muscle infra-épineux étaient anciennes. Les experts concluaient que la fonction articulaire présentait au moment des faits un "équilibre précaire", ajoutant que "dans le contexte de lésions préexistantes sur une épaule fragilisée, une force de faible importance peut suffire à déstabiliser le système". Les experts concluaient qu'il n'était "pas possible de juger au vu des lésions constatées si la violence de la clé de bras a été exagérée". Il n'était donc pas possible, en raison des lésions précédentes, de déterminer si le geste du policier relevait d'un usage exagéré de la force.
2.2.1 Les témoignages requis par le recourant (soit celui de son ami présent au moment des faits et des deux autres policiers dont l'audition était initialement requise par les intimés) seraient manifestement impropres à remettre en doute les conclusions de l'expertise puisqu'ils ne pourraient porter que sur des impressions extérieures, et ne permettraient pas de déterminer avec précision l'intensité du geste effectué par le policier. D._ a d'ailleurs été entendu durant l'instruction, et son témoignage n'a pas apporté d'information déterminante.
2.2.2 Comme le relève la cour cantonale, l'audition du chirurgien qui a procédé à l'intervention du 7 décembre 2010 n'a été requise qu'en instance de recours, le recourant ne l'ayant pas proposée dans le délai imparti à cet effet par le Ministère public. Faute d'avoir exercé son droit dans les formes et le délai prévu - et sans s'en expliquer davantage dans son recours - le recourant ne saurait dès lors se plaindre d'une violation de son droit d'être entendu. Le témoignage requis apparaissait d'ailleurs lui aussi sans pertinence puisque le praticien n'aurait pu se prononcer que sur les lésions constatées, le cas échéant, lors de l'opération, et non sur l'étendue des lésions préexistantes et leurs effets sur l'état de l'articulation, ce qui constituait la seule question pertinente.
2.3 L'appréciation anticipée effectuée par le Ministère public, puis par la cour cantonale, ne viole pas, par conséquent, le droit d'être entendu.
3. Sur le fond, le recourant se plaint d'arbitraire. Il relève que l'expertise laisse ouverte la question de la proportionnalité de l'intervention, et que les autres éléments de preuve indiqueraient que le recours à la force était excessif. Ainsi, C._ avait lui-même admis avoir dû "mettre plus de force" en raison de la résistance de l'intéressé. D'autres témoins avaient relevé que le recourant pouvait bouger son épaule et l'utiliser avant l'intervention policière. L'expertise considère que la "clé de bras" a pu contribuer à la survenue de nouvelles lésions. Ils serait dès lors insoutenable de retenir que l'intervention était proportionnée.
3.1 Le principe "in dubio pro duriore" découle du principe de la légalité (art. 5 al. 1 Cst. et 2 al. 2 CPP en relation avec les art. 319 al. 1 et 324 CPP; ATF 138 IV 86 consid. 4.2 p. 91). Il signifie qu'en principe, un classement ou une non-entrée en matière ne peuvent être prononcés par le ministère public que lorsqu'il apparaît clairement que les faits ne sont pas punissables ou que les conditions à la poursuite pénale ne sont pas remplies. Le ministère public et l'autorité de recours disposent, dans ce cadre, d'un pouvoir d'appréciation que le Tribunal fédéral revoit avec retenue. La procédure doit se poursuivre lorsqu'une condamnation apparaît plus vraisemblable qu'un acquittement ou lorsque les probabilités d'acquittement et de condamnation apparaissent équivalentes, en particulier en présence d'une infraction grave (ATF 138 IV 86 consid. 4.1.2 p. 91; 186 consid. 4.1 p. 190; 137 IV 285 consid. 2.5 p. 288).
3.2 Comme cela est relevé ci-dessus, l'usage de la force par les policiers afin de menotter le recourant, ainsi que les lésions subies par ce dernier, sont des faits établis. Dans son recours, le recourant ne conteste plus, à ce stade, que la décision de lui passer les menottes en recourant si nécessaire à la force, était justifiée; ce point a été considéré par la cour cantonale comme définitivement réglé à l'issue de la précédente procédure, et ce n'est qu'en réplique - c'est-à-dire tardivement - que le recourant met à nouveau en doute la nécessité de le menotter, compte tenu de son attitude durant son interpellation. La seule question à résoudre était dès lors la proportionnalité de l'intervention proprement dite, laquelle serait alors couverte par un devoir de fonction au sens de l'art. 14 CP. A dire d'experts, il n'est pas possible de définir précisément la force avec laquelle le policier a agi, car même une force de faible importance pouvait, compte tenu des antécédents médicaux du recourant, suffire à causer les lésions constatées. En dehors des témoignages précités, écartés à juste titre, le recourant ne propose aucun moyen de preuve susceptible d'apporter plus de précision sur ce point.
Devant cette impossibilité de démontrer que l'intervention était disproportionnée, un renvoi en jugement aurait nécessairement abouti à une libération au bénéfice du doute. Le classement de la procédure est dès lors justifié.
4. Sur le vu de ce qui précède, le recours doit être rejeté, dans la mesure où il est recevable. Conformément à l'art. 66 al. 1 LTF, les frais judiciaires sont mis à la charge du recourant, de même que l'indemnité de dépens allouée aux intimés, lesquels obtiennent gain de cause avec l'assistance d'un avocat (art. 68 al. 2 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Les indemnités de dépens suivantes sont mises à la charge du recourant:
3.1 2'000 fr. en faveur de C._;
3.2 2'000 fr., en faveur de B._.
4. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties, au Ministère public et à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre pénale de recours.
Lausanne, le 4 avril 2013
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Fonjallaz
Le Greffier: Kurz