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我尝试制作一个非常简单的二维物理函数来解决以球体粒子作为对撞机的刚体,

我有一个刚体和粒子类:

    function _rigidBody () {
        this._position = cc.p(0.0, 0.0);
    this._angle = 0;
    this._linearVelocity = cc.p(0.0, 0.0);
    this._angularVelocity = 0.0;
    this._force = cc.p(0.0, 0.0);
    this._angularMoment = 0;
    this._mass = 1.0;

    this._particles = [];
    }
    function _particle () {
    this._initialPosition = cc.p(0.0, 0.0);
    this._relativePosition = cc.p(0.0, 0.0);
    this._worldPosition = cc.p(0.0, 0.0);
    this._linearVelocity = cc.p(0.0, 0.0);
    this._force = cc.p(0.0, 0.0);
    this._radius = 10.0;
    }

所以基本上,每一帧我计算存储在每个刚体中的每个粒子的新位置,然后我检查粒子到粒子的碰撞,如果发生碰撞,我计算一个力来排斥它们(基于半径和里面有多少嚼劲)它们),然后我将这个力存储在粒子中,

我通过向我的刚体添加和冲量来计算线性速度和角度速度,以获得它包含的所有粒子上的所有力存储。

我的函数 addImpulse(用脉冲将力存储在粒子中并定位我的粒子的世界 pos):

    this.AddImpulse = function(bodyIdx,impulse,position){
    var b = g_Bodies[ bodyIdx ];
    if(position == null){position = b._position;}

    b._linearVelocity.x += (impulse.x/ b._mass);
        b._linearVelocity.y += (impulse.y/ b._mass);
        b._angularVelocity +=  ((position.x - b._position.x) * impulse.y -                
                                (position.y - b._position.y) * impulse.x);
};

我的问题是,这个函数对 linearVelocity 工作得很好,因为它接缝的角速度在最小的碰撞中变得非常大,现在,我不使用任何阻尼(线性或角度),我没有我的 angularVelocity 的惯性,

我想惯性缺失是我的问题,但是当我在互联网上查看如何计算它时,我有点困惑,

我在 box2d 中查看是否存储了惯性,并且它似乎是刚体的变量(作为质量)。我在互联网上发现惯性 = 质量 * (r*r)
问题 => 什么是 r ...

-if 是我重心的距离(所以我刚体的位置),显然一直等于 0(body.position - body.position == 0)

  • 在 box2d 中我发现:this.m_I = massData.I - this.m_mass * (massData.center.x * massData.center.x + massData.center.y * massData.center.y); 并且massData.center接缝是刚体形状的中心,在我的情况下,我的形状是2个球体,一个在(0,10),一个在(0,-10),所以中心是(0 ,0) ....

  • 在另一个网站上我发现: for(i < numberOfParticle) I += ( massOfParticle(i) * (RelativePosOfParticle(i)*RelativePosOfParticle(i) ) 在这种情况下更好,因为当我平方每个粒子的距离时(而不是先搜索中心),我的 I 将大于 0。但是我不确定使用的公式是否正确......

如果有人可以用简单的方式解释我,如何计算惯性?如果我可以直接(而不是通过粒子)计算我的刚体的惯性?如果我可以存储惯性,或者如果它加深了应用冲动的地方(我也在其他网站上读到过......)?和/或为什么我的冲动函数会做错以获得如此大的角速度(也许是正常的,解决这个问题的阻尼是其他物理引擎)。

而且,如果有人可以回答(只是出于好奇),box2d 是否使用简单版本的惯性,因为计算速度更快并且结果足够好?还是Box2d的计算是正确的,我在阅读代码时漏掉了什么?

非常感谢^^,

马吕斯。

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首先:你是对的,问题是你没有考虑惯性矩(这是质量的旋转模拟)。看代码:

b._linearVelocity.x += (impulse.x/ b._mass);
b._linearVelocity.y += (impulse.y/ b._mass);
b._angularVelocity +=  ((position.x - b._position.x) * impulse.y -
                            (position.y - b._position.y) * impulse.x);

计算线速度时,除以质量;你应该对角运动做类似的事情。

如果它的位置rigidBody是它的重心,那么工作就很容易了。

惯性矩是 mr 2,对粒子求和。也就是说,每个粒子都有贡献m*r*r,其中m是粒子的质量,r是粒子到重心的距离。

例如,如果您的形状是 2 个球体,一个位于 (0,10) 处,一个位于 (0,-10) 处,质量均为 5,则重心位于

C = (5*(0,10)+5*(0,-10))/(5+5) = (0,0)

并且转动惯量是

I = 5*10*10 + 5*(-10)*(-10) = 1000

角速度的变化将是

b._angularVelocity += (((position.x - b._position.x) * impulse.y -
                        (position.y - b._position.y) * impulse.x))/I;

如果您的形状是 2 个球体,一个在 (0,10),质量为 5,一个在 (0,-10),质量为 10,那么重心在

C = (5*(0,10)+10*(0,-10))/(5+10) = (0,-10/3)

并且转动惯量是

I = 5*(40/3)*(40/3) + 5*(-20/3)*(-20/3) = 10000/9

编辑:

在单个球体(或并置球体)的特殊情况下会出现问题。这些球体被视为点质量,因此转动惯量 ( I) 将为零。并且所有脉冲都通过球体的中心引导,因此扭矩(角“力”)将为零。所以应该没有角速度,但是通过上面的方法它将是0/0一种解决方案:每个球体对惯性矩的贡献很小(这意味着球体不是点质量——它的范围很小,所以它可以旋转)。现在每个球体的贡献是m*r*r + d,其中d是 ,例如0.0001。因此,孤立球体具有正惯性矩(并且不会旋转),并且所有其他对象仍然具有真实的物理特性。

于 2013-01-21T23:51:53.197 回答