Verlet Integration正在炸毁我的物理引擎

Question

我正在构建一个物理引擎,我有一些"伪verlet"的东西,我想把它升级到"真正的"verlet.所以我找到了一篇文章并开始工作.在我添加了我认为是一个很好的近似值后,引擎不再工作了.有人能帮助我理解我做错了什么吗？

我的主要物理体类的更新,应用力和应用脉冲系统:

public void Update(float timestepLength)
{
    if (!this._isStatic)
    {
        Vector2 velocity =  Vector2.Subtract(_position, _lastPosition);
        Vector2 nextPos = _position + (_position - _lastPosition) + _acceleration * (timestepLength * timestepLength);
        _lastPosition = _position;
        _position = nextPos;
        _acceleration = Vector2.Zero;
    }
}

public void ApplyForce(Vector2 accelerationValue)
{
    if (!this._isStatic)
        _acceleration += (accelerationValue) * _mass;
}
public void ApplyImpulse(Vector2 impulse)
{
    if (!this._isStatic)
        _acceleration +=-1 * impulse;
}

编辑: 我已修复它,它就像一个魅力,但我对以下代码有两个问题:

• 冲动应用程序代码是否正确,如果不是,它应该是什么？
• 如何更改位置属性以便设置它保持身体的当前速度？

这是代码:

public Vector2 Position
{
    get { return _position; }
    set { _position = value;}
}
public void Update(float timestepLength)
{
    if (!this._isStatic)
    {
        Vector2 velocity =  Vector2.Subtract(_position, _lastPosition);
        Vector2 velocityChange = Vector2.Subtract(velocity, Vector2.Subtract(_lastPosition, _twoStepsAgoPosition));
        Vector2 nextPos = _position + (_position - _lastPosition) + _acceleration * (timestepLength * timestepLength);
        _twoStepsAgoPosition = _lastPosition;
        _lastPosition = _position;
        _position = nextPos;
        _acceleration = Vector2.Multiply(velocityChange, timestepLength);
    }
}

public void ApplyForce(Vector2 force)
{
    if (!this._isStatic)
        _lastPosition -= force;
}
public void ApplyImpulse(Vector2 impulse)
{
    if (!this._isStatic)
        _acceleration +=-1 * impulse;
}

Answer 1

作为其他人的参考...您可能引用的 Verlet 论文是这样的：由创建杀手的团队制作的高级角色物理，并且是第一个拥有基于布娃娃的物理的团队之一

不管怎样......他们使用的原始代码是：

 void ParticleSystem::Verlet() {
       for(int i=0; i<NUM_PARTICLES; i++) {
             Vector3& x = m_x[i];
             Vector3 temp = x;
             Vector3& oldx = m_oldx[i];
             Vector3& a = m_a[i];
             x += x-oldx+a*fTimeStep*fTimeStep;
             oldx = temp;
       }
 }

你是对的，你的代码做了类似的事情。

总是让我的模拟失败的一件事是使用太大的时间步长。此外，通过 Verlet 集成，请确保您使用的时间步长在整个游戏中保持不变。（例如 30 帧/秒（因此时间步长为 1/30））并且不会波动。如果确实如此，您应该使用时间校正的 Verlet 积分来解决此问题

编辑：

问题2的答案：要移动你的位置（不改变速度/加速度）只需将位置更新到新位置，然后作为额外的步骤将此运动的增量（因此newPosition-oldPosition）添加到oldposs，这样就会更新因此。

问题1的答案：冲量是在一段时间内施加到物体上的力。所以你的解决方案是不正确的。冲动是在 X 个时间步长（或帧）内，您使用固定的力调用 applyForce 函数。