在碰撞中将能量从一个物体转移到另一个物体(在pymunk / chipmunk中)

时间:2017-08-21 17:56:52

标签: python 2d game-physics chipmunk pymunk

这个问题是关于pymunk的,但我知道那里有更多的Chimpunk用户;所以如果你的答案涉及C / Chipmunk代码,那没关系。虽然我不知道如何编写C代码,但我通常可以弄清楚如果我读了别人的话会发生什么。

设置

我正在模拟一个自上而下的滑动对象游戏(想想冰壶或沙狐球)。 我已经对代码的相关部分(在问题的最后)做了一个最小的例子,但它的核心是:

  • 创建了两个相同的物理对象(遵循卷曲术语,我称之为'宝石')
  • 他们的位置具有相同的x值但y值不同(一个在另一个上方的直线上)。
  • 使用apply_impulse(目前,虽然尝试了其他方法),但下层石头已经推出了#1。直奔另一块石头

我希望实现的目标

当石头碰撞时,下部石头会突然停止(或者可能会稍微反弹一下 - 我还没有将这些细节冒出来),而其全部或大部分能量都会转移到上层石头,它会开始向上移动。

我得到的是

当石头碰撞时,下部石头不会停止,并开始将上部石头向上推。 好像下部的质量比鞋面的质量更大,但是它们的功能相同,所以它们应该是相同的。

我已将.gif上传到imgur,这说明了这一点,如果它有帮助: http://imgur.com/a/FF6Xq

它的帧率低于实际运行脚本时的帧率,但它仍然说明了正在进行的操作。

我尝试了什么

阅读pygame文档,尝试识别可能相关的所有身体和形状属性,我尝试以各种组合调整以下所有内容:

  • body.mass
  • shape.friction
  • shape.elasticity
  • '地面摩擦' (自上而下场景中模拟地面摩擦的枢轴约束的max_force)
  • ' power'下层石头被发射(其中一个参数传递给apply_impulse)
  • 使用apply_force而不是apply_impulse

调整任何/所有这些都会对石头的行为产生明显的和预期的变化,但没有一个改变了一块石头撞击另一块石头的根本问题。

我已经阅读了有关使用pymunk.CollisionHandler()的内容,但尚未尝试使用它。从文档中,我感觉这主要是为了为碰撞添加额外的效果,而不是为了首先修改碰撞中发生的事情的基本物理。但我可能会误解并对任何建议持开放态度。

我看了几个pymunk演示。最值得注意的是,一个名为newtons_cradle.py的演示展示了我想要的行为。这是一个模拟其中一个五个球连续悬挂的小工具;当使用者在末端背部拉一个球时,它击中该排的其余部分并且能量被传递到另一侧的球。 newtons_crade.py与我的代码只有两个主要区别:

  • 它的侧视图' (因此,重力大于0)
  • 而不是使用apply_impulse或apply_force,只使用重力将球推向其他球(受限制约束)。

令人遗憾的是,在我的自上而下设置中使用重力不是一个选项。 所以问题可能是我对apply_impulse / apply_force的使用,但我看不出有什么方法可以修改它们的使用方式(我已经尝试了各种功率和质量组合,以及调整设置约束)。

即使把我指向正确的方向 - 也就是我可以阅读的其他内容,我可能尝试修改的其他内容的一些建议 - 将不胜感激。我不能成为第一个在pymunk / chipmunk中尝试这个的人,但我还没有找到一个例子。至少不在花栗鼠方面;如果我能学习C / Chipmunk的一个很好的例子,那也是有用的。

谢谢大家的时间。

最小范例代码

没有必要研究代码来理解这个问题,但我已经在这里发布了它以防它有用。虽然被剥离以显示代码的核心,但它是一个完整的脚本并且可以运行。它在Python 3中。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import sys
import pygame
from pygame.locals import *
import pymunk
import pymunk.pygame_util

def add_and_tether_stone(space,sx,sy):
    """Creates a stone and its corresponding shape, and tethers it with constraints that simulate ground friction and govern spin."""
    #body
    mass = stone_mass
    radius = stone_radius
    moment = pymunk.moment_for_circle(mass, 0, radius)
    body = pymunk.Body(mass, moment)
    body.position = sx,sy
    #shape
    shape = pymunk.Circle(body, radius)
    shape.friction = stone_friction
    shape.elisticity = stone_elisticity
    space.add(body, shape)
    #constraints
    fpiv = pymunk.constraint.PivotJoint(space.static_body,body,(0.0,0.0),(0.0,0.0))
    fpiv.max_force = ground_friction
    fpiv.max_bias = 0.0
    fmot = pymunk.constraint.SimpleMotor(space.static_body,body,0)
    fmot.max_force = 5000000 #arbitry 'very high' value clamps down on the high rotation imparted by apply_impulse or apply_force
    space.add(fpiv)
    space.add(fmot)
    return body,shape,fpiv,fmot

def launch_stone(body,power):
    """Launches a stone in the manner of a player taking a shot."""
    body.apply_impulse_at_world_point((0,power),(0,0)) #force(x,y),offset(x,y)

def main():
    global ground_friction,stone_mass,stone_radius,stone_friction,stone_elisticity
    running = True
    #PyGame setup
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((500,500))
    clock = pygame.time.Clock()
    sheet = pygame.Surface((500,500))
    sheetcolor = (0,0,0)
    sheet.fill(sheetcolor)
    sheet = sheet.convert()
    sheetblit = (0,0)
    screen.blit(sheet,sheetblit)

    #PyMunk setup
    space = pymunk.Space() #space.damping defaults to 1.0, and space.gravity defaults to (0.0, 0.0).
    draw_options = pymunk.pygame_util.DrawOptions(sheet) #used only for the pygame_util debug draw mode

    #Constants to Tweak
    stone_mass = 1.4
    stone_radius = 20
    power = 340 #in a full implementation, this would vary with player input
    ground_friction = 4.5
    stone_friction = 2.0
    stone_elisticity = 1.0

    #Setup for the minimal example: add two stones and launch one at the other.
    stone_a = add_and_tether_stone(space,40,260)
    stone_b = add_and_tether_stone(space,40,21)
    launch_stone(stone_b[0],power)

    while running:
        for event in pygame.event.get(): #listen for controls (all the controls except 'esc' have been removed for the minimal example)
            if event.type == KEYDOWN and event.key == K_ESCAPE:
                running = False
        #Draw, update physics, and advance
        sheet.fill(sheetcolor)
        space.debug_draw(draw_options) #from pymunk.pygame-util (handy!)
        screen.blit(sheet,sheetblit)
        space.step(1/50.0)
        pygame.display.flip()
        clock.tick(50)

if __name__ == '__main__':
    sys.exit(main())

再次感谢你们所有的时间。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

也许我在你的代码中遗漏了一些东西(我这里只有命令行python,所以我不能运行你的脚本),但是我无法重新创建你的问题。

这是我尝试的一个简短的代码,似乎可以按你的意愿工作:

import pymunk

s = pymunk.Space()

b1 = pymunk.Body(1,10)
b1.position = 0,0

b2 = pymunk.Body(1,10)
b2.position = 0,10

c1 = pymunk.Circle(b1, 1)
c1.elasticity = 1.0
c2 = pymunk.Circle(b2, 1)
c2.elasticity = 1.0

j1 = pymunk.constraint.PivotJoint(s.static_body, b1, (0,0),(0,0))
j1.max_force = 4.5
j1.max_bias = 0

j2 = pymunk.constraint.PivotJoint(s.static_body, b2, (0,0),(0,0))
j2.max_force = 4.5
j2.max_bias = 0

j3 = pymunk.constraint.SimpleMotor(s.static_body,b1,0)
j3.max_force = 5000000
j4 = pymunk.constraint.SimpleMotor(s.static_body,b2,0)
j4.max_force = 5000000

s.add(b1,b2,c1,c2,j1,j2,j3,j4)

b1.apply_impulse_at_world_point((0,30),(0,0))

for x in range(25):
    s.step(0.02)
    print(b1.position, b2.position)

这会在我的屏幕上打印出来(因此b1停止并且所有动作都转移到b2):

Vec2d(0.0, 0.6) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 1.1982) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 1.7946) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 2.3891999999999998) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 2.9819999999999998) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 3.573) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 4.1622) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 4.7496) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 5.3352) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 5.9190000000000005) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 6.501) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 7.081200000000001) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 7.659600000000001) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 8.2362) Vec2d(0.0, 10.0)
Vec2d(0.0, 8.228112001309862) Vec2d(0.0, 10.584682725252637)
Vec2d(0.0, 8.228112001309862) Vec2d(0.0, 11.159477451815137)
Vec2d(0.0, 8.228112001309862) Vec2d(0.0, 11.732472178377638)
Vec2d(0.0, 8.228112001309862) Vec2d(0.0, 12.303666904940137)
Vec2d(0.0, 8.228112001309862) Vec2d(0.0, 12.873061631502637)
Vec2d(0.0, 8.228112001309862) Vec2d(0.0, 13.440656358065137)