加工物理Sim

Question

我对processing和一般的编码非常陌生。我试着做一个物理模拟，一个球在重力的作用下弹跳，加速和减速。

你可以看到，它在下降的过程中运行得很好，但是在反弹之后，它再也没有达到顶峰，我不明白为什么。在下降的过程中，速度应该是乘以重力，而在上升的过程中，它会被重力除以。我想，由于某种原因，代码在上升的过程中循环得更快/次数更多，因此速度更慢。在这个示例中，我希望当它再次击中ypos = 0时，可以翻转这个方向，但是当ballspeed = very慢下来的时候，我确实尝试了翻转这个方向，并且它做了几次反弹，每次都变得越来越低。具有讽刺意味的是，它表现得更现实，好像有一些能量损失，但这不是我现在想要的，因为我没有添加任何这样的因素！

void setup(){
  size(500,650);
  background(0);
}

float ballspeed = (0.1);
float ypos = (20);
int direction=(1);
float gravity=(1.098);

void draw(){
  background(0);
  ballmove();
}

void ballmove(){
  stroke(255);
  noFill();
  ellipse(250,ypos,50,50);
  if ( direction == 1){
    ballspeed = ballspeed * gravity;
    ypos = ypos + ballspeed;
  }
  
  if ( direction ==- 1 ){
    ballspeed = ballspeed / gravity;
    ypos = ypos + (ballspeed);
  }

  if ( ypos > 600 ){
    direction =- direction;
    ballspeed =- ballspeed;
  }

  if ( ypos == 0 ){
    ballspeed = 0.1;
    direction =- direction;
  }
}

Answer 1

这是因为你在这里做的是欧拉积分，它只是对现实世界的近似，因为时间步骤并不是无限短。在现实世界中，对象的速度和位置不是每n毫秒更新一次，它一直在发生，所以使用这种方法，你能做的最好的就是减少你的时间步骤，但它永远不会是完美的。

编辑:我刚刚注意到你被重力相乘和除以。这不是物理的工作原理:你应该用gravity*timestep减去，因为速度是加速度的反导数(在你的例子中是-gravity)。就像这样，你的模型会更加现实，你甚至不需要改变向上和向下的方式。

在任何情况下，这个公式：Ypos = h - g / 2 * (time % sqrt(8 * h / g) - sqrt(2 * h / g)) ^ 2将给出确切的结果，即使它不再是一个真正的sim。