首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
社区首页 >问答首页 >标枪各弹道点切线斜率的标枪投掷仿真计算

标枪各弹道点切线斜率的标枪投掷仿真计算
EN

Stack Overflow用户
提问于 2016-09-27 11:39:27
回答 1查看 185关注 0票数 2

我试图模拟标枪在安卓上扔。计算标枪弹道各点切线的斜率。用弹丸运动方程计算弹道坐标

代码语言:javascript
复制
x = (int) (x0 + v0 * t * Math.cos(radians));    //for coordinate x 

代码语言:javascript
复制
y = (int) (y0 - v0 * t * Math.sin(radians) + 0.5 * g * t * t);

为了计算切线到标枪轨迹的斜率,我导出了关于x的这个方程:

代码语言:javascript
复制
y = Math.tan(radians) * x - g / (2 * Math.pow(v0, 2) * Math.pow(Math.cos(radians), 2)) * x^2
dy = Math.tan(radians) - (g * x) / (Math.pow(v0, 2) * Math.pow(Math.cos(radians), 2))

问题是,当仰角< 60°时,它能正确地工作,当仰角较大时,不计算正确的斜率。

以下是代码:

代码语言:javascript
复制
public class ThrowJavelin extends ImageView {
    private Context mContext;
    int x0 = -1;
    int y0 = -1;
    int x = x0;
    int y = y0;
    private Handler h;
    private final int FRAME_RATE = 5;
    private double t = 0;
    private float g = 9.81f;
    //initial velocity
    private int v0;
    //elevation angle in radians
    private double radians;
    //javelin current angle in degrees
    private double javelin_angle;



    public ThrowJavelin(Context context, AttributeSet attr)  { super(context, attr); }
    public ThrowJavelin(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr){ super(context, attrs, defStyleAttr); }

    public ThrowJavelin(Context context, Bundle args)  {
        super(context);
        mContext = context;
        h = new Handler();
        //input values
        v0 = args.getInt("velocity");
        radians = args.getDouble("radians");
   }

    private Runnable r = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            invalidate();
        }
    };

    protected void onDraw(Canvas c) {

        Bitmap javelin = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.jav);
        DerivativeStructure alpha = null;
        if (x < 0 && y < 0) {
            x0 = 0;
            y0 = c.getHeight() - 200;
            x = x0;
            y = y0;
            javelin = rotateBitmap(javelin, (float) Math.toDegrees(radians));
        } else if (y > y0) { //reset to beginning
            x = x0;
            y = y0;
            t = 0;
            javelin = rotateBitmap(javelin, (float) Math.toDegrees(radians));
        } else {
            //calculate current coordinates (depends on t)
            x = (int) (x0 + v0 * t * Math.cos(radians));
            y = (int) (y0 - v0 * t * Math.sin(radians) + 0.5 * g * t * t);

            if (x == 0) {
                javelin_angle = Math.toDegrees(radians);
            } else {
                // dy of 3rd equation 
                javelin_angle = Math.toDegrees(Math.tan(radians) - (g * x) / (Math.pow(v0, 2) * Math.pow(Math.cos(radians), 2)));
            }
            javelin = rotateBitmap(javelin, javelin_angle);
            t += 0.3;
        }
        c.drawBitmap(javelin, x, y, null);

        h.postDelayed(r, FRAME_RATE);

    }



    public Bitmap rotateBitmap(Bitmap image, double angle){
        float alpha = (float) angle;

        Matrix mat = new Matrix();
        System.out.println(-alpha);
        mat.postRotate(-alpha);
       return Bitmap.createBitmap(image, 0, 0, image.getWidth(), image.getHeight(), mat, true);
    }
}

我真的不明白,为什么不能在更大的角度上正确地工作。有什么想法吗?

EN

回答 1

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2016-09-27 21:53:31

首先,您的y(x)解决方案似乎减少了一些变量(例如,x0)。以下是完整的解决方案:

代码语言:javascript
复制
y(x) = y0 + (0.5 * g * (x - x0)^2)/(v0^2 * cos(radians)^2) - (x - x0) * tan(radians)

关于x的导数是:

代码语言:javascript
复制
dy/dx = (g * (x - x0)) / (v0^2 * cos^2(radians)) - tan(radians)

你的解看起来非常相似,只是它的y轴是倒转的,它忽略了初始位置。

与这个导数对应的角度是它的弧切线:

代码语言:javascript
复制
double c = Math.cos(radians);
javelin_angle = Math.toDegrees(Math.atan((g * (x - x0) / (v0 * v0 * c * c) - Math.tan(radians)));

我想,你换y轴是有原因的。所以你可以在这个公式中再做一次。

您的公式适用于小角度的原因是,弧切线接近于小角度的恒等式(红色的恒等式,蓝色的弧形):

票数 0
EN
页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/39723717

复制
相关文章

相似问题

领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档