球对球碰撞 - 在碰撞时获得显着的速度

我在Objective-C中实现了问题“Ball to Ball Collision - Detection and Handling”中的代码。但是，每当球以一定角度碰撞时，其速度就会急剧增加。所有的矢量数学运算使用cocos2d-iphone，头CGPointExtension.h完成。这种不希望的加速度的原因是什么？球对球碰撞 - 在碰撞时获得显着的速度

以下是在速度增加的一个示例：

输入：
质量== 12.56637
velocity.x == 1.73199439
velocity.y == -10.5695238

球.mass == 12.56637
ball.velocity.x == 6.04341078
ball.velocity.y == 14.2686739

输出：
质量== 12.56637
velocity.x == 110.004326
velocity.y == -10.5695238

ball.mass == 12.56637
ball.velocity.x == - 102.22892
ball.velocity.y == -72.4030228

#import "CGPointExtension.h" 
#define RESTITUTION_CONSTANT (0.75) //elasticity of the system 

- (void) resolveCollision:(Ball*) ball 
{ 
    // get the mtd (minimum translation distance) 
    CGPoint delta = ccpSub(position, ball.position); 
    float d = ccpLength(delta); 
    // minimum translation distance to push balls apart after intersecting 
    CGPoint mtd = ccpMult(delta, (((radius + ball.radius)-d)/d)); 


    // resolve intersection -- 
    // inverse mass quantities 
    float im1 = 1/[self mass]; 
    float im2 = 1/[ball mass]; 

    // push-pull them apart based off their mass 
    position = ccpAdd(position, ccpMult(mtd, (im1/(im1 + im2)))); 
    ball.position = ccpSub(ball.position, ccpMult(mtd, (im2/(im1 + im2)))); 

    // impact speed 
    CGPoint v = ccpSub(velocity, ball.velocity); 
    float vn = ccpDot(v,ccpNormalize(mtd)); 

    // sphere intersecting but moving away from each other already 
    if (vn > 0.0f) return; 

    // collision impulse 
    float i = (-(1.0f + RESTITUTION_CONSTANT) * vn)/([self mass] + [ball mass]); 
    CGPoint impulse = ccpMult(mtd, i); 


    // change in momentum 
    velocity = ccpAdd(velocity, ccpMult(impulse, im1)); 
    ball.velocity = ccpSub(ball.velocity, ccpMult(impulse, im2)); 

}

来源

2009-05-21 Andrew Hundt

你的物理是这里的问题：您正在设置不节约动能的碰撞，因为恢复系数为1.75（超过1）。因此，这不是一个编程相关的错误。 – jpinto3912 2009-05-21 21:03:44

你可以发布你的代码有效的最终版本吗？ – 2009-05-21 22:45:04

我是写下你引用的原始球跳动代码的人。如果你download并尝试该代码，你可以看到它工作正常。

下面的代码是正确的（你的方式原本是）：

// collision impulse 
float i = (-(1.0f + RESTITUTION_CONSTANT) * vn)/(im1 + im2); 
CGPoint impulse = ccpMult(mtd, i);

这是很常见的物理代码，你可以看到它几乎完全一样实现在下面的例子：

这是正确的，它不〜像其他人建议的那样，创建一个超过1.0的CoR。这是计算基于质量和恢复系数的相对脉冲向量。

忽略的摩擦，一个简单的例子1D是如下：

J = -Vr(1+e)/{1/m1 + 1/m2}

其中E是COR，Vr为你的归一化速度和J是脉冲速度的标量值。

如果你打算做比这更高级的任何事情，我建议你使用已经存在的许多物理库之一。当我使用上面的代码时，对于几个球来说很好，但是当我将它升高到几百个时，它开始窒息。我已经使用了Box2D物理引擎，其解算器可以处理更多的球，并且它更准确。

无论如何，我看了你的代码，乍一看它看起来很好（这是一个非常忠实的翻译）。这可能是一个错误的价值被传入的一个小而细微的错误，或向量数学问题。

我不知道任何关于iPhone的发展，但我会建议在该方法的顶部设置一个断点，并监视每个步骤产生的价值，并找出爆炸的地方。确保正确计算MTD，冲击速度等等，直到你看到引入大幅增加的位置。

回报该方法中每个步骤的值，我们会看到我们拥有的。

来源

2009-05-22 01:31:12 mmcdole

在审查原代码和原来的海报的评论，代码似乎是相同的，所以如果原始的是一个正确的实现，我会怀疑一个坏矢量库或某种未初始化的变量。

为什么你给恢复系数加1.0？

来自：http://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_restitution

的COR通常是在范围[0,1]的数。定性地，1表示完全弹性碰撞，而0表示完全非弹性碰撞。大于1的COR在理论上是可能的，代表产生动能的碰撞，例如地雷被投掷在一起并爆炸。

另一个问题是这样的：

/ (im1 + im2)

你受到了群众的倒数之和除以相处的接触载体的冲动 - 你可能应该由群众的总和除以他们自己。这是放大你的冲动（“这就是她说的”）。

来源

2009-05-21 20:28:54

在这一行：

CGPoint impulse = ccpMult(mtd, i);

MTD需要已经正常化。发生错误是因为在原始代码中，mtd是在上一行中标准化的，而不是在代码中。你可以做这样的事情解决它：

CGPoint impulse = ccpMult(ccpNormalize(mtd), i);

来源

2012-08-13 14:47:52 NickT

球对球碰撞 - 在碰撞时获得显着的速度

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