如何解决运动方程式与Verlet方程:碰撞被忽略了吗?
最初,我使用标准的运动方程式对模拟进行编码,但众所周知,即使在技术上可行,最终还是非常不稳定。
如果我们将x(t)作为运动方程的位置函数,则可以通过重构x(t + delta)来计算仿真中的“下一个”位置,如下所示:
x(t+delta) = x(t) + (1/2)*a*delta^2 + a*t*delta
t = t + delta
最重要的是,a被计算为NetForce / Mass。如果我的系统/粒子遇到碰撞,则法向力会影响净力,以使其在碰撞轴上为零(即,如果它落在地面上,则重力会向下拉,地板的法向力消除重力)。 到目前为止,这种方法在发生任何碰撞时都表现出色。
但是,我决定改用Verlet集成,因为它更加稳定,由于某种原因,它完全忽略了碰撞。我使用以下公式:
x(t+delta) = x(t) + v(t) * delta + .5*a(t)*delta^2
v(t+delta) = v(t) + .5 * (a(t) + a(t+delta)) * delta
a(t+delta) = NetForce / Mass
t = t + delta
其中v(0)= 0,a(0)= 0。因此,除了旧的位置,我还存储旧的加速度和速度。 但是,我遇到了上述问题:它无法正常工作,因为它忽略了碰撞。即使应该已经考虑到它的加速度...
我应该如何处理?
解决方法
不是吗?
if x(t) is a position of collision:
v(t+delta) = v(t) - 2*( dot(normal_at(x(t)),v(t)) / norm(normal_at(x(t))^2 )*normal_at(x(t))
x(t+delta) = x(t)
else:
x(t+delta) = x(t) + v(t) * delta + .5*a(t)*delta^2
a(t+delta) = NetForce( x(t+delta) ) / Mass
v(t+delta) = v(t) + .5 * (a(t) + a(t+delta)) * delta
t = t + delta
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