Question

我正在用C ++编写一个小小的物理模拟，它基本上会在屏幕上移动圆圈，当两个圆圈碰撞时，它们应该以与台球相同的方式弹跳。当圆圈确实相互碰撞时，大多数时候它们实际上会无限减速/它们似乎彼此粘在一起并变得静止。有时只有一个球会在碰撞中反弹，而另一个球会保留它的轨迹。这只是一个简单的2D模拟。

所以这就是我对检测/弹跳逻辑的看法：

bool Ball::BallCollision(Ball &b2)
{
    if (sqrt(pow(b2.x - x, 2) + pow(b2.y - y, 2)) <= b2.radius + radius) // Test for collision
    {
        normal[0] = (x - (x + b2.x) / 2) / radius; // Finds normal vector from point of collision to radius
        normal[1] = (y - (y + b2.y) / 2) / radius;
        xvel = xvel - 2 * (xvel * normal[0]) * normal[0]; // Sets the velocity vector to the reflection vector
        yvel = yvel - 2 * (yvel * normal[1]) * normal[1];

        ////x = xprev; // These just move the circle back a 'frame' so the collision
        ////y = yprev; // detection doesn't detect collision more than once.
                   // Not sure if working?
     }
}

我无法弄清楚我的功能有什么问题。感谢您提前提供任何帮助！

修改：每个变量都声明为float

功能：

void Ball::Move()
{
    xprev = x;
    yprev = y;
    x += xvel;
    y += yvel;
}

void Ball::DrawCircle()
{
    glColor3ub(100, 230, 150);
    glBegin(GL_POLYGON);
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        angle = i * (2*3.1415/10);
        newx = x + r*cos(angle);
        newy = y + r*sin(angle);
        glVertex2f(newx, newy);
    }
    glEnd();
}

循环：

    run_prev.clear(); // A vector, cleared every loop, that holds the Ball objects that collided

    for (int i = 0; i < num_balls; i++)
    {
        b[i].Move();
    }

    for (int i = 0; i < num_balls; i++)
    {
        b[i].WallCollision(); // Just wall collision detecting, that is working just fine
    }

    //The loop that checks for collisions... Am I executing this properly?
    for (int i = 0; i < num_balls; i++)
    {
        for (int j = 0; j < num_balls; j++)
        {
            if (i == j) continue;
            if (b[i].BallCollision(b[j]) == true)
            {
                run_prev.push_back(b[i]);
            }
        }
    }

    for (int i = 0; i < num_balls; i++)
    {
        b[i].DrawCircle();
    }

    //xprev and yprev are the x and y values of the frame before for each circle
    for (int i = 0; i < run_prev.size(); i++)
    {
        run_prev[i].x = run_prev[i].xprev;
        run_prev[i].y = run_prev[i].yprev;
    }

Answer 1

只有当球相互移动时才会使球碰撞（反射运动矢量）。如果他们彼此远离，请不要处理碰撞。打破这个规则，他们将被粘在一起。
处理碰撞时，立即更新两个球。不要一次更新一个球。
您的移动矢量调整不正确。球不会相互反射，因为它们可以以不同的速度移动。

正确的运动调整（假设球具有相同的质量）应该看起来像这样：

pos1 and pos2 = positions;
v1 and v2 are movement vector (speed);
n is collision normal == normalize(pos1 - pos2);
collisionSpeed = dot((v2-v1), n);
collisionSpeed *= elasticy; (0.0..1.0);
v1 = v1 - dot(v1, n);
v2 = v2 - dot(v2, n);
v1 -= scale(n, collisionSpeed * 0.5);
v2 += scale(n, collisionSpeed * 0.5);

要了解公式，请检查牛顿法（特别是冲动）。或者查看Chris Hecker关于游戏物理学的论文。

Answer 2

目前尚不清楚你是如何调用这个函数的，但我认为我看到了这个问题。

假设您有Ball ballA和Ball ballB，它们在当前帧中发生碰撞，然后您运行ballA.BallCollision(ballB)。

这将更新ballA的成员变量，并将其移回一帧。但它没有更新ballB的位置或轨迹。

即使您同时调用converse（ballB.BallCollision(ballA)），它也不会检测到碰撞，因为当您调用ballA.BallCollision(ballB)时，它会将ballA移回一帧。

Answer 3

我没有详细查看过你的代码，但没有考虑到这种类型的碰撞只能在动量帧的中心工作。现在，我假设你的球具有相同的质量。你所做的是取两个动量的平均值（或速度，因为它们具有相同的质量）并从速度中减去该平均值。执行计算，然后添加平均值。 Here是我提出的与此有关的问题。

Answer 4

我知道这个问题已经很老了，但是仍然很重要，特别是对学生而言。答案中未提及的某些内容使我想做出贡献。

解决类似问题时遇到的一件事是 overlap 。也就是说，如果运动球完全重叠，碰撞检测将连续触发，从而使粘附行为具有OP所指的作用。

这里尝试通过将球移动到前一帧来防止这种情况，但是如果移动足够使球陷入的深度大于单个帧可以解释的范围，或者如果移动速度仅为正确，以便前面的帧不会触发碰撞，但是后面的帧重叠得太多。

由于原始检查的中心距小于或等于半径的总和，因此检测将在碰撞和重叠时触发。解决此问题的一种方法是将测试分为检查碰撞（仅等于）或重叠（小于仅）。对于碰撞，请照常进行。但是对于重叠条件，您可以物理地移动一个球或另一个球（或两个都移动一半）重叠量。这样可以将它们定位在正确的“碰撞”位置，从而实现反弹功能的正确行为。

一次只能移动一个球的重叠函数可能看起来像这样（不是真实代码）：

errors

一个球可以很容易地将两个球都移动一半，但是我发现一次移动一个球可以为我的使用带来令人满意的结果，并且可以将参数保留为const。

我希望这对将来的学生有帮助！（我也是一个学生，并且对此很陌生，所以请以我那句谚语中的盐味作为我的建议）

Answer 5

你计算法线的方法是错误的。如果球的半径不相等，则（x + b2.x）/ 2不一定是碰撞点。

圆形碰撞反弹不能正常工作

5 个答案: