弹跳的球在地面上永远不会保持平静

Question

我尝试为我的研究创建一个非常简单的物理引擎（用于交互式安装的处理）。

目标是在地面上覆盖球，您可以通过手势（基于 Kinect 信息）扔球。

因此，我需要做一些基本的物理模拟，比如弹跳，这就是我开始的地方。所以只有球落下并弹跳。如果球向上移动，我通过简单地乘以 0.995f 的速度来模拟空气阻力。效果很好而且看起来很现实。主要问题是，球永远不会在地面上保持平静。相反，他们开始在地上颤抖。这意味着存在 1 或 2 个像素的上下移动。

如果不实现一些“边界”，将位置直接设置为底部并将速度设置为零，如何防止这种情况发生？

我的小程序：

public class BubblePhysicApplet extends PApplet {
    public static int width = 640;
    public static int height = 480;
    long lastTime = -1;
    Bubble[] mBubbles = new Bubble[10];
    Random mRandom = new Random();

    public void setup() {
//      size(width, height, OPENGL);
        size(width, height, P2D);
        for (int i = 0; i < mBubbles.length; i++) {
            mBubbles[i] = new Bubble(mRandom.nextInt(width), mRandom.nextInt(height), 50);
        }
        lastTime = System.currentTimeMillis();
    }

    public void draw() {
        background(0);
        long tmp = System.currentTimeMillis();
        long elapsed = tmp - lastTime;
        for (Bubble bubble : mBubbles) {
            bubble.animate(elapsed);
            bubble.draw(this);
        }
        lastTime = System.currentTimeMillis();
    }
}

球/气泡：

public class Bubble {
    float mX;
    float mY;
    float mSize;
    float mSpeedX = 0;
    float mSpeedY = 0;

    public Bubble(int x, int y, int size) {
        mX = x;
        mY = y;
        mSize = size;
    }

    public void draw(PApplet applet) {
        applet.stroke(255);
        applet.noFill();
        applet.ellipseMode(PApplet.CENTER);
        applet.ellipse(mX, mY, mSize, mSize);
    }

    public void animate(long elapsed) {
        updateSpeedY(elapsed);
        if (mSpeedX != 0 || mSpeedY != 0) {
            checkBorders();
        }
    }

    private void checkBorders() {
        if (mY > BubblePhysicApplet.height - mSize / 2) {
            mY = 2 * BubblePhysicApplet.height - (mY + mSize);
            mSpeedY = -mSpeedY;
        }
        if (mX > BubblePhysicApplet.width) {
            mX = BubblePhysicApplet.width - (mX - BubblePhysicApplet.width);
            mSpeedX = -mSpeedX;
        }
    }

    private void updateSpeedX() {

    }

    private void updateSpeedY(long elapsed) {
        mSpeedY += (elapsed / 1000f) * 9.81f;
        if (mSpeedY < 0) {
            mSpeedY *= 0.95f;
        }

        mY += mSpeedY;
    }
}

Answer 1

不仅空气阻力会减慢球的速度，而且事实上它并不完全有弹性，正如这条线所示：mSpeedY = -mSpeedY;

球在弹回之前挤压地板时会吸收能量，因此它不会弹得那么高。尝试一下真正的超级球。我记得好像只反弹了80%左右。您可以尝试：
mSpeedY = - (0.8 * mSpeedY);

Answer 2

你必须修复你的检查边框方法，请阅读这个答案我刚刚给出了现实所需的完整公式物理模拟。如果使用 hist 方法移动对象也会更加真实 (p = v*dt + 1/2*adtdt)

Answer 3

问题是，在 updateSpeedY 中，即使发生碰撞，我们也有 mSpeedY += (elapsed / 1000f) * 9.81f;。稍后在 checkBorders 中检测到上述碰撞，其中速度被翻转 mSpeedY = -mSpeedY;。问题是，如果球以接近 0 的速度撞击地板，它会以 0 + (elapsed / 1000f) * 9.81f; 的速度反弹！

你必须重新考虑你的代码。

Answer 4

以与空气摩擦系数相同的方式，您还可以包括与地面接触的摩擦系数，甚至更高的值，因此在每次接触时，它开始迅速失去能量并最终停止