重力模拟

我想模拟自由落体和与地面的碰撞（例如弹跳球）。物体会落入真空中 - 可以省略空气阻力。与地面的碰撞会导致一些能量损失，最终物体会停止移动。我使用JOGL渲染一个点，这是我的下降对象。重力恒定（-9.8 m/s^2）。重力模拟

我发现了一个欧拉法计算该点的新位置：

deltaTime = currentTime - previousTime; 
vel += acc * deltaTime; 
pos += vel * deltaTime;

，但我做错了什么。点反弹几次，然后它下移（非常慢）。

这里是一个伪代码（初始POS =（0.0F，2.0F，0.0F），初始电平（0.0F，0.0F，0.0F），比重= -9.8f）：

display() 
{ 
    calculateDeltaTime(); 
    velocity.y += gravity * deltaTime; 
    pos.y += velocity.y * deltaTime; 

    if(pos.y < -2.0f) //a collision with the ground 
    { 
     velocity.y = velocity.y * energyLoss * -1.0f; 
    } 

}

达到现实效果的最佳方式是什么？欧拉方法如何引用恒定加速度方程？

来源

2011-08-10 Vert

如果您仅将能量损失排除在等式之外，会发生什么情况？ – redbmk

除了Yochai的回答，你可以考虑在你的碰撞情况下将'pos.y'设置为地平面以避免削波错误 –

如果没有能量损失，该点也会在一段时间后停止反弹，并且它非常缓慢地向下移动。 – Vert

由于浮点不会很好地凑合，所以你永远不会得到实际为0的速度。你可能会得到类似-0.00000000000001之类的东西。

当距离足够近时，您需要将其设置为0.0。（定义一些三角洲。）

来源

2011-08-10 15:44:37

要扩大我上面的评论，并回答Tobias，我会在这里添加一个完整的答案。

经过初步检查，我确定你正在流血速度快。简单地说，动能和速度之间的关系是E = m v^2 /2，因此服用导数相对于速度后，你会得到

delta_E = m v delta_v

然后，根据energyloss是如何定义的，你可以建立delta_E和energyloss之间的关系。例如，在大多数情况下energyloss = delta_E/E_initial，则上述关系可以简化为

delta_v = energyloss*v_initial/2

这是假设的时间间隔小，让您与v_initial取代v第一方程式中，所以你应该能够为了你的行为而放弃它。清楚起见，delta_v从您的碰撞区域内的velocity.y中减去，而不是您所拥有的。

至于增加空气阻力与否的问题，答案取决于。对于较小的初始下降高度，这并不重要，但由于反弹和较高的下降点，能量损失较小。对于1克，1英寸（2.54cm）直径的，光滑球，我绘制有和没有空气摩擦与下落高度之间的时间差：

difference in time with and without air-drag vs. drop height

对于低能量损失的材料（80 - 90 + ％的能量保留），我会考虑将它添加到10米和更高的高度。但是，如果水滴不到2-3米，我就不会打扰。

如果有人想要计算，我会分享它们。

来源

2011-08-10 20:49:10 rcollyer

+1谢谢你的回答。我认为这也是一个很好的解决方案。与Vert的原始碰撞实施形成对比的是，您的身体与地面碰撞并在那里休息（比如枕头）可能会产生“较软”的碰撞，而Vert的版本则是有损反弹。当然选择哪一个取决于所需的物理行为。你说得对，包括空气摩擦会是过度的。 –

@Tobias，这也是一个有损的反弹，只是稍微软一点的反弹。 – rcollyer

@Vert，当我发布它时我从未注意到，但是我从'delta_v'的结果中删除了'energyloss'。现在已经修复了。 – rcollyer

回答

相关问题