円周衝突リバウンドが正しく機能しない

Question

C++で基本的に円を動かし、2つの円が衝突したときにビリヤードボールと同じようにリコシートする小さな物理シミュレーションを作成しています。円がお互いに衝突すると、ほとんどの場合、無限に実際に減速するか、お互いにくっついて静止しているように見えます。場合によっては、1つのボールのみが衝突でリバウンドし、他のボールは軌道を保持することがあります。これは単なる2Dシミュレーションです。

だからここに私は検出/跳ね返るロジックを持っているものです。

bool Ball::BallCollision(Ball &b2) 
{ 
    if (sqrt(pow(b2.x - x, 2) + pow(b2.y - y, 2)) <= b2.radius + radius) // Test for collision 
    { 
     normal[0] = (x - (x + b2.x)/2)/radius; // Finds normal vector from point of collision to radius 
     normal[1] = (y - (y + b2.y)/2)/radius; 
     xvel = xvel - 2 * (xvel * normal[0]) * normal[0]; // Sets the velocity vector to the reflection vector 
     yvel = yvel - 2 * (yvel * normal[1]) * normal[1]; 

     ////x = xprev; // These just move the circle back a 'frame' so the collision 
     ////y = yprev; // detection doesn't detect collision more than once. 
        // Not sure if working? 
    } 
} 

私は私の機能と間違っているかを把握することはできません。事前に助けてくれてありがとう！

編集：

void Ball::Move() 
{ 
    xprev = x; 
    yprev = y; 
    x += xvel; 
    y += yvel; 
} 

void Ball::DrawCircle() 
{ 
    glColor3ub(100, 230, 150); 
    glBegin(GL_POLYGON); 
    for (int i = 0; i < 10; i++) 
    { 
     angle = i * (2*3.1415/10); 
     newx = x + r*cos(angle); 
     newy = y + r*sin(angle); 
     glVertex2f(newx, newy); 
    } 
    glEnd(); 
} 

ループ： すべての変数は、フロート

関数として宣言されている

run_prev.clear(); // A vector, cleared every loop, that holds the Ball objects that collided 

    for (int i = 0; i < num_balls; i++) 
    { 
     b[i].Move(); 
    } 

    for (int i = 0; i < num_balls; i++) 
    { 
     b[i].WallCollision(); // Just wall collision detecting, that is working just fine 
    } 

    //The loop that checks for collisions... Am I executing this properly? 
    for (int i = 0; i < num_balls; i++) 
    { 
     for (int j = 0; j < num_balls; j++) 
     { 
      if (i == j) continue; 
      if (b[i].BallCollision(b[j]) == true) 
      { 
       run_prev.push_back(b[i]); 
      } 
     } 
    } 

    for (int i = 0; i < num_balls; i++) 
    { 
     b[i].DrawCircle(); 
    } 

    //xprev and yprev are the x and y values of the frame before for each circle 
    for (int i = 0; i < run_prev.size(); i++) 
    { 
     run_prev[i].x = run_prev[i].xprev; 
     run_prev[i].y = run_prev[i].yprev; 
    } 

Answer 1

1. ボールが（動きベクトルを反映）衝突彼らはお互い向かって移動している場合にのみ行います。互いから離れる場合は、衝突を処理しないでください。このルールを破ると、それらは一緒に接着されます。
2. 衝突を処理するときは、両方のボールを一度に更新します。一度に1つのボールを更新しないでください。
3. 移動ベクトルの調整が正しくありません。ボールは、異なる速度で動くことができるので、お互いに対して反射することはありません。

正しい動きの調整が（と仮定したボールが等しい質量を持っている）そのようになっているはずです。

pos1 and pos2 = positions; 
v1 and v2 are movement vector (speed); 
n is collision normal == normalize(pos1 - pos2); 
collisionSpeed = dot((v2-v1), n); 
collisionSpeed *= elasticy; (0.0..1.0); 
v1 = v1 - dot(v1, n); 
v2 = v2 - dot(v2, n); 
v1 -= scale(n, collisionSpeed * 0.5); 
v2 += scale(n, collisionSpeed * 0.5); 

は、ニュートン法（特にインパルス）をチェックし、式を理解するために。あるいは、Chris Heckerのゲーム物理に関する論文をチェックしてください。

Answer 2

通常の計算あなたのやり方が間違っています。 （x + b2.x）/ 2は、ボールの半径が等しくない場合、衝突の点である必要はない。

Answer 3

この関数をどのように呼び出すのかはっきりしませんが、私は問題があると思います。

Ball ballAとBall ballBが現在のフレームで衝突しているとし、ballA.BallCollision(ballB)を実行したとします。

これは、メンバ変数ballAを更新し、フレームに戻します。しかし、ballBの位置や軌跡は更新されません。

ballA.BallCollision(ballB)を呼び出したときにballAがフレームに戻ったため、逆も同様に呼び出しても（ballB.BallCollision(ballA)）、衝突を検出しません。

Answer 4

私はあなたのコードを詳細には見ていませんが、このタイプの衝突は運動量フレームの中心でのみ機能することを考慮していません。さて、私はあなたのボールが同じ質量のものであると仮定します。あなたがすることは、2つの運動量（または同じ質量を持つので速度）の平均をとり、その平均から速度を減算することです。計算を実行し、平均を戻します。 Hereは私がこれに関連するかもしれない質問です。