Javascript弹簧物理：将方向矢量应用于弹簧

我在Javascript中实现了弹簧物理，其灵感来自this blog post。我的系统使用胡克定律的公式来计算弹簧力：Javascript弹簧物理：将方向矢量应用于弹簧

F = -k(|x|-d)(x/|x|) - bv

我做a CodePen显示两点之间的弹簧的实施。 CodePen有两个点通过弹簧连接，每2秒钟点位置随机化。你可以看到弹簧上的点相互反弹。

如果你看看源代码，你可以看到，我定义为我的春天的方向向量：

var spring = { 
    length: 100, 
    direction: { 
     x: 1, y: 1 
    } 
};

我试图让这个春天总是在这个“做出决议”方向。换句话说，我希望春天总是“向上”，向右。如果这是在CodePen中实现的，则意味着点的静止方向将始终是左下角的绿色点，右上角的蓝色点是。无论从哪点开始，他们应该取向为结束（它的方向向量匹配）：

我试着通过弹簧矢量法线乘以：

norm1 = multiplyVectors(normalize(sub1), spring.direction),

但是这是一个noop因为向量是(1,1)。我已经在这个系统上进行了几天的黑客攻击，并且我被卡住了。我怎样才能将我的2D弹簧限制在特定的方向？

来源

2015-10-15 Andy Ray

我想出了这样的东西......基本上有两个弹簧：一个在y（侧向弯曲）和一个在x上，其中x/y系统旋转以匹配弹簧的法线。独立应用这些力，看看会发生什么。这意味着你需要另一个'k'来进行侧身弯曲，但我认为这很合理。 –

在两个弹簧总是以直角连接？这是一个有趣的想法，但它可能（我不确定）与角度上的弹簧根本不同。例如，向上向右伸出一块木块的弹簧与向右伸出的弹簧相连接的弹簧不同，弹簧直接向上弹起 –

弹簧力与重力一样中心，这意味着系统的总角动量是守恒的。由于您从零初始速度开始，系统的角动量最初为零。弹簧相互作用使其保持为零，因此弹簧的最终定向等于其初始定向 - 重量仅沿连接它们的线移动。

要使系统旋转到所需的最终位置，还应该施加扭矩。最简单的方法是给蓝色重量正电荷和绿色重量负值，然后在方向(1,1)上施加恒定的外部磁场。这样两种电荷将形成偶极子，并且与外部场的相互作用将产生期望的转矩。

我不相处的JavaScript，但我试图根据您的初始代码here写东西。具有强度E的外部场施加在电荷q上的力是F = q * E，其中F和E都是向量。通过调整q和E，您可以控制偶极子在外场方向上的速度。

的力现在变成˚F = -k（| X | -d）（X/| X |）+ Q ë - B v。

这可能具有不希望的副作用，即弹簧的最终长度将稍长于delta，其中delta = 2 * |q||E|/k。你可以通过减少弹簧的长度来调整。而且，这种方法存在一些小问题。即有两种平衡状态：一种偶极子面向场方向（稳定平衡），另一种偶极子面向相反方向（不稳定平衡）。模拟的初始步骤中的一点随机噪声将防止偶极子陷入后一状态。

来源

2015-10-15 15:19:13

这似乎不起作用，并且有点混乱。你可以看到我在一个更新的例子中尝试了你的公式。http://codepen.io/andrewray/pen/JYregB?editors=001'pos2 = addVectors（node1.offset，multiplyScalar（spring.direction，1/spring.length）），' –

你似乎已经改变了计算力的代码。我所描述的是如何生成初始位置，因此应该在'randomizePointPositions（）'中。或者可能是我没有正确理解你的问题。你想从完全随机的初始位置开始，让弹簧系统最终朝向所需的方向吗？考虑到单独的弹簧力，这是不可能的，除非初始配置已经与该方向对齐。 –

是的，我想从完全随机的初始位置开始，并且将弹簧的力量解析为特定的方向。 –

Javascript弹簧物理：将方向矢量应用于弹簧

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