2d球没有正确碰撞

Question

我只是想编写一个漂亮的物理游戏.

球碰撞看起来不错,但如果球碰撞得太慢,它们会互相"粘".我不知道他们为什么这么做.

这是我的碰撞功能:

private void checkForCollision(ArrayList<Ball> balls) {
    for (int i = 0; i < balls.size(); i++) {
        Ball ball = balls.get(i);
        if (ball != this && ball.intersects(this)) {
            this.collide(ball, false);
        }
    }
}

public boolean intersects(Ball b) {
    double dx = Math.abs(b.posX - posX);
    double dy = Math.abs(b.posY - posY);
    double d = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
    return d <= (radius + b.radius);
}

private void collide(Ball ball, boolean b) {
    double m1 = this.radius;
    double m2 = ball.radius;
    double v1 = this.motionX;
    double v2 = ball.motionX;

    double vx = (m1 - m2) * v1 / (m1 + m2) + 2 * m2 * v2 / (m1 + m2);

    v1 = this.motionY;
    v2 = ball.motionY;
    double vy = (m1 - m2) * v1 / (m1 + m2) + 2 * m2 * v2 / (m1 + m2);

    if (!b)
        ball.collide(this, true);
    System.out.println(vx + " " + vy);
    motionX = vx * BOUNCEOBJECT;
    motionY = vy * BOUNCEOBJECT;
}

但是当它们以低速碰撞时会发生这种情况:

你有什么想法吗？

编辑:

Alnitak的更新非常好......但是仍有一个问题......如果我像这样添加引力:

public void physic() {
    motionY += GRAVITY;                  // <= this part (GRAVITY is set to 0.3D)
    checkForCollision(screen.balls);
    keyMove();
    bounceWalls();

    posX += motionX;
    posY += motionY;
}

他们仍然相互移动.我认为这是增加引力的错误方法,或者不是吗？

而且我认为碰撞公式我做错了,因为它们不合适:

!

然后他们慢慢沉入地下.

编辑: 找到一个令人惊叹的教程:http : //www.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/java/J8a_GameIntro-BouncingBalls.html

Answer 1

这是一个常见的问题,因为有时弹跳球的delta-v不足以将其从碰撞区带回.

因此,碰撞程序再次反转方向,将其带回到另一个球内,无限制.

您应该在球的位置添加足够的偏移(在碰撞力的方向上),以确保新计算的位置不再发生碰撞.

或者,在添加新值后检查球是否会发生碰撞motion:

public boolean intersects(Ball b) {
    double dx = b.posX - (posX + motionX);  // no need for Math.abs()
    double dy = b.posY - (posY - motionY);
    double d = dx * dx + dy * dy;           // no need for Math.sqrt()
    return d < (radius + b.radius) * (radius + b.radius);
}

但你也应该ball.intersects(this)改为intersects(ball).

它们可能看起来有点过早碰撞,但在快速移动的球上它可能不会被看到.

Answer 2

(m1 - m2) * v1 / (m1 + m2) + 2 * m2 * v2 / (m1 + m2);

它的整数值为 2。请将其设置为 2.0f 或 2.0d，然后检查。这一定是小速度的问题。因为整数常量会自动转换乘法双精度数。

如果这不起作用，那么Alnitak的答案将会有所帮助。

如果您需要真正好的物理效果，您应该使用力，然后将其转换为速度，然后将其转换为位移。查看Runge Kutta和Euler Integration等积分器技术

Force-->acceleration-->velocity-->displacement

如果发生碰撞，只需更新力即可，其余部分将流动。

----> http://codeflow.org/entries/2010/aug/28/integration-by-example-euler-vs-verlet-vs-runge-kutta/ <-----

http://www.forums.evilmana.com/game-programming-theory/euler-vs-verlet-vs-rk4-physicals/

http://www.newagepublishers.com/samplechapter/001579.pdf

http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/walker2/

Verlet 积分是Runge-Kutta-4和Euler 积分之间的一个点，适用于分子动力学（如果省略电场和键，则这是弹跳球的一个很好的例子）