球碰撞 - vPython问题

时间:2016-04-08 00:39:36

标签: python math collision vpython billiards

所以我正在编写一个斯诺克游戏,我决定找出如何让球相互碰撞的最佳方法是在一个单独的程序中这样做,然后将其复制进去。我就是这样做的。非常称职的数学家,所以我坐下来,吸引了这个事件并完成了实际发生的事情。

我的方法是打破每个球。在参考系中xr和yr分量的初始速度,其中xr分量与通过每个球的中心的矢量成一直线,并且yr分量垂直于此。然后,我对球的xr分量进行简单的切换,并保留yr分量,然后计算速度的x和y分量返回标准参考系中。

出于某种原因,无论是通过数学还是编程错误,我似乎都无法使其发挥作用。以下是我到目前为止的内容,我已经查看了我能找到的互联网上的几乎所有相关页面以及本网站上提出的所有类似问题。我也不是一个精通程序员。

from visual import *

dt = 0.01
r = 5

red = sphere(pos=(-25,25,0),radius = r,color=color.red)
green = sphere(pos=(25,-25,0),radius = r,color=color.green)


red.velocity = vector(10,-10,0)
green.velocity = vector(-10,10,0)


def posupdate(ball):

        ball.pos = ball.pos + ball.velocity*dt


def ballhit(ball1,ball2):

        v1 = ball1.velocity
        v1x = ball1.velocity.x
        v1y = ball1.velocity.y
        v2 = ball2.velocity
        v2x = ball2.velocity.x
        v2y = ball2.velocity.y
        xaxis = vector(1,0,0)

        btb = ball2.pos - ball1.pos
        nbtb = btb/abs(btb)

        if abs(btb) < 2*r:
                phi = acos(dot(nbtb,xaxis)/abs(nbtb)*abs(xaxis))
                ang1 = acos(dot(v1,xaxis)/abs(v1)*abs(xaxis))
                ang2 = acos(dot(v2,xaxis)/abs(v2)*abs(xaxis))

                v1xr = abs(v1)*cos((ang1-phi))
                v1yr = abs(v1)*sin((ang1-phi))
                v2xr = abs(v2)*cos((ang2-phi))
                v2yr = abs(v2)*sin((ang2-phi))

                v1fxr = v2xr
                v2fxr = v1xr
                v1fyr = v1yr
                v2fyr = v2yr

                v1fx = cos(phi)*v1fxr+cos(phi+pi/2)*v1fyr
                v1fy = sin(phi)*v1fxr+sin(phi+pi/2)*v1fyr
                v2fx = cos(phi)*v2fxr+cos(phi+pi/2)*v2fyr
                v2fy = sin(phi)*v2fxr+sin(phi+pi/2)*v2fyr

                ball1.velocity.x = v1fx
                ball1.velocity.y = v1fy
                ball2.velocity.x = v2fx
                ball2.velocity.y = v2fy

        return ball1.velocity, ball2.velocity


while 1==1:

        rate(100)

        posupdate(red)
        posupdate(green)
        ballhit(red,green)

提前感谢您提供的任何帮助。

编辑:碰撞检测没有问题,只是计算碰撞后球的速度矢量。道歉,我应该更清楚。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

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动量守恒适用,并且假设非弹性碰撞,动能得以保留。因此,您得到以下向量方程(下标_0和_1表示碰撞前后):

m1*v1_0 + m2*v2_0 = M1*v1_1 + m2*v2_1

0.5*m1*v1_0**2 + 0.5*m2*v2_0**2 = 0.5*m1*v1_1**2 + 0.5*m2*v2_1**2

通常m1 == m2,所以这些简化为:

v1_0 + v2_0 = v1_1 + v2_1

v1_0**2 + v2_0**2 = v1_1**2 + v2_1**2