我正在编写一个 2D 游戏，我希望在其中有类似板条箱的对象。这些物体会四处移动，就像真正的板条箱一样。我对如何实现这一目标有一个假设的想法：
基本上我会将盒子的角坐标与它们的力和速度单位向量一起存储，并且在每次更新中我基本上都会执行以下步骤：
1. 相应地应用力（重力、碰撞等）。
2. 根据力修改速度矢量。
3. 移动盒子的每个角落，像这样：
4. 我重复 nr 3. 每个角落，所以我得到了立方体的真实运动。
我的问题是：这种方法是否朝着正确的方向发展？这个理论是否正确？如果不是，那么在 2D 环境中基于向量移动框的正确方法是什么？
澄清一下：我只是在图片中拖动角落“A”，但我想用自己的向量重复拖动每个其他角落。“拖动”是指我刚才所说的算法。
保持每个角落的坐标和速度是没有意义的，因为您将存储大量冗余信息。盒子是刚性物体，这意味着在任何时刻都必须满足一些约束条件，即任意两个给定角之间的距离是固定的。这也转化为连接所有四个角的速度的约束，因此它们不是独立值。对于刚体，任何点的运动都是两个独立运动的总和 - 质心 (CM) 的线性运动和围绕固定轴的旋转 - 通常但并非总是选择通过厘米。因此，您只需要存储板条箱 CM 的位置和速度（与板条箱的几何中心重合）以及围绕 CM 的旋转角度和旋转速度。
至于运动，重力场是一个恒定的矢量场，因此不能在像那些矩形板条箱这样的对称物体中引起旋转。相反，它只产生 CM 的加速垂直运动。这也是由于所有外力而发生的情况 - 必须将它们的向量和应用于 CM。只有方向不通过 CM 的外力才会产生扭矩，从而导致旋转。这种力是当板条箱相互碰撞或撞击地面/墙壁时产生的任何外部推/拉或反作用力。计算由外力引起的扭矩很容易，但计算反作用力可能是一个相当复杂的过程，因为必须采用受约束的动力学。一旦计算出扭矩，为了获得角加速度，必须将其除以创建的惯性矩。通常使用另一个轴而不是通过 CM 的轴更方便 -在这种情况下，可以使用施泰纳定理来计算绕该其他轴的转动惯量。
总结一下：
有关刚体运动的一些示例问题以及物理实际是如何计算的，请参见此处。
给定您的算法，如果“速度矢量”实际上是指“CM 的速度”，那么 1 将是正确的 - 所有角都沿同一方向移动（CM 的线性运动）。但是 2 并不总是正确的 - 正确的旋转角度取决于施加扭矩的时间（例如模拟时间步长），并且必须考虑杠杆臂长度随着板条箱旋转而在两者之间发生变化。