Question

我正在尝试为学校项目创建一个非常简单的物理模拟器，我想让它做的是有一个多维数据集，它会在重力作用下落下露水，当它撞到地板时它会反弹，等等直到立方体没有能量，它将停止移动，例如在地板上休息。我还没有添加碰撞检测但是大多数其他的东西工作得很好我唯一的问题是立方体不会顺利地滑动它的非常跳跃，例如它会下降并加速然后减速然后再次加速，我不明白为什么。

我已经包含以下代码：

timestep++;
velo += 0.005;
cout << velo << "\n";
glTranslatef(0.0, -velo, 0.0);//timestep * gravity, 0.0);

我还包括了整个程序代码，只是它是一个探测器，其他地方上面的摘录只是在显示功能的顶部

#include <GLTools.h>
#include <GLShaderManager.h>
#include <GLFrustum.h>
#include <GLBatch.h> 
#include <GLFrame.h>
#include <GLMatrixStack.h>
#include <GLGeometryTransform.h>
#include <StopWatch.h>

#include <math.h>
#include <stdio.h>

#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif

#include <iostream>;
using namespace std;

void display();
void specialKeys(int, int, int);
void animate();

double rotate_y = 0;
double rotate_x = 0;

// Gravity Varibles
int timestep = 0;
float gravity = 0.0098;
float velo = 0.0f;


int main( int argc, char* argv[] )
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode( GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL );
    glutCreateWindow("DANIELS CUBE");
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glShadeModel(GL_SMOOTH);

    glutDisplayFunc(display);
    glutSpecialFunc(specialKeys);
    glutIdleFunc(animate);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glOrtho(-2.0, 2.0, -2.0, 2.0, -2.0, 2.0);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(5.0, 5.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
    glutMainLoop();

    return 0;
}

void animate()
{
    glutPostRedisplay();
}

void display()
{
    //Clears the window
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    // Changes the way the polygons are drawn so it looks like a wire frame
    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

    ///////////
    // CUBE ///
    ///////////

    // Resets the transformation matrix
    glLoadIdentity();
    glScalef(0.2, 0.2, 0.2);
    // Rotates the cuube around the x by 'rotate_x'
    glRotatef( rotate_x, 1.0, 0.0, 0.0 );
    // Rotates the cuube around the y by 'rotate_y'
    glRotatef( rotate_y, 0.0, 1.0, 0.0 ); 

    // move dew to gravity
    timestep++;
    velo += 0.005;
    cout << velo << "\n";
    glTranslatef(0.0, -velo, 0.0);//timestep * gravity, 0.0);

    // Defines the folowing verticys as this polygon
    glBegin(GL_POLYGON);

    //Changes color
    glColor3f( 1.0, 0.0, 0.5 );
    // Adds verted to polygon
    glVertex3f( -0.5, -0.5, -0.5 ); // F1
    glColor3f( 0.0, 1.0, 0.0 );
    glVertex3f( -0.5, 0.5, -0.5  ); // F2
    glColor3f( 0.0, 0.0, 1.0 );
    glVertex3f( 0.5, 0.5, -0.5 );   // F3
    glColor3f( 1.0, 0.0, 1.0 );
    glVertex3f( 0.5, -0.5, -0.5 );  // F4

    // Closes the polygon
    glEnd();

    glBegin(GL_POLYGON);

    glColor3f( 1.0, 1.0, 1.0 );
    glVertex3f( 0.5, -0.5, -0.5 );  // Back1
    glVertex3f( 0.5, 0.5, -0.5  );  // Back2
    glVertex3f( 0.5, 0.5, 0.5 );    // Back3
    glVertex3f( 0.5, -0.5, 0.5 );   // Back4

    glEnd();

    glBegin(GL_POLYGON);

    glColor3f( 1.0, 0.0, 1.0 );
    glVertex3f( 0.5, -0.5, -0.5 );  // F1
    glVertex3f( 0.5, 0.5, -0.5  );  // F2
    glVertex3f( 0.5, 0.5, 0.5 );    // F3
    glVertex3f( 0.5, -0.5, 0.5 );   // F4

    glEnd();

    glBegin(GL_POLYGON);

    glColor3f( 0.0, 1.0, 0.0 );
    glVertex3f( -0.5, -0.5, 0.5 );  // F1
    glVertex3f( -0.5, 0.5, 0.5  );  // F2
    glVertex3f( -0.5, 0.5, -0.5 );  // F3
    glVertex3f( -0.5, -0.5, -0.5 ); // F4

    glEnd();

    glBegin(GL_POLYGON);

    glColor3f( 0.0, 0.0, 1.0 );
    glVertex3f( 0.5, 0.5, 0.5 );    // F1
    glVertex3f( 0.5, 0.5, -0.5  );  // F2
    glVertex3f( -0.5, 0.5, -0.5 );  // F3
    glVertex3f( -0.5, 0.5, 0.5 );   // F4

    glEnd();

    glBegin(GL_POLYGON);

    glColor3f( 1.0, 0.0, 0.0 );
    glVertex3f( 0.5, -0.5, -0.5 );  // F1
    glVertex3f( 0.5, -0.5, 0.5  );  // F2
    glVertex3f( -0.5, -0.5, 0.5 );  // F3
    glVertex3f( -0.5, 0.5, -0.5 );  // F4

    glEnd();

    ////////////
    // Floor //
    //////////

    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
    glLoadIdentity();

    // Rotates the cuube around the x by 'rotate_x'
    glRotatef( rotate_x, 1.0, 0.0, 0.0 );
    // Rotates the cuube around the y by 'rotate_y'
    glRotatef( rotate_y, 0.0, 1.0, 0.0 );

    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glBegin(GL_LINES);
    for( GLfloat i =  -2.5; i < 2.5; i += 0.25 )
    {
        glVertex3f(i, -1.0, 2.5);
        glVertex3f(i, -1.0, -2.5);
        glVertex3f(2.5, -1.0, i);
        glVertex3f(-2.5, -1.0, i);
    }
    glEnd();

    // Flushes the buffers
    glFlush();
    // Draws what has just been done on the screen
    glutSwapBuffers();
    }

void specialKeys( int key, int x, int y )
{
    if( key == GLUT_KEY_RIGHT )
    {
        rotate_y += 5;
    }
    else if( key == GLUT_KEY_LEFT )
    {
        rotate_y -= 5;
    }
    else if( key == GLUT_KEY_UP )
    {
        rotate_x += 5;
    }
    else if( key == GLUT_KEY_DOWN )
    {
        rotate_x -= 5;
    }

    glutPostRedisplay();
}

Answer 1

我在您的代码中看到了几个问题：

假设时间步长固定 不保证以均匀间隔调用显示功能。基本上你是以“每帧米数（m/f）”代替“每秒米数（m/s）”给出立方体的速度。（我在这里使用米作为一般距离单位）

所以，一些基本的数学告诉我m/f = m/s * s/f。换句话说，您希望按照自上一帧以来的实际时间步长来缩放每帧移动多维数据集的数量。

速度问题 编写代码的方式，velo变量实际上代表了位置，并且每帧都用数字0.005更新它，我认为这就是你的加速度。如果你想要有一些因重力而加速的东西，你需要存储两个值，它的位置和速度。然后每个帧，您需要通过添加加速度来更新速度，并通过添加速度来更新位置。

这里有一些代码可以完成这两件事

int lastTime=0;

void display() {
    int time = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME); // Time since the start of the program
    if (lastTime>0) { // Don't move anything the first frame
        int deltaTime = time-lastTime; // millis elapsed since the last frame
        velo += -0.005*deltaTime; // Gravity accelerates downwards
        pos += velo*deltaTime; // Position updated by velocity
        glTranslateF(0.0, pos, 0.0); // Actually position the square in the correct location
    }
    lastTime = deltaTime;
}

注意当我用deltaTime来加速我的速度时，我会用deltaTime来缩放，当我用速度更新我的位置时，我会做同样的事情。同样，之前的单位分析是一种记住这一点的简单方法：deltaTime告诉您自上一帧以来经过的毫秒数，因此其单位为“s / f”。 velo应具有单位“m / s”以使运动随时间平滑。更新此帧位置的量是m / s * s / f = m / f。这些单位有意义，它们测量每帧的距离。

如何使一个立方体在Open G1，C ++中顺利地沿着Y轴平滑下来

1 个答案: