编写简单的 2D 物理引擎的时候遇到了点问题

我最近在写一个非常简单的2D物理引擎，大概就是支持球和球、球和墙壁的弹性碰撞，但是目前遇到了几个问题。先说下我的实现方法吧。每个球记录下 (pos, vel, acc) 三个向量，然后每一帧 vel += acc; pos += vel;。碰撞的话，发现两个物体重叠，就用弹性碰撞的公式重新计算物体的速度向量。目前加速度还取的是0。

现在遇到了三个问题：

两个球相撞的时候，有可能会纠缠在一起。这个原因我还是知道的，万一下一帧的时候球依然重叠，那么就会再一次重新计算速度向量，于是乎就纠缠在一起了。我试过打一个标记，表示这个球刚刚撞完，然后等这个球不和别的物体重叠了之后，再把这个标记清除掉。然而这样做的话，在几个球相撞的时候就会出问题。

还有，有的球撞着撞着速度变快了之后，直接从墙壁穿出去了……

另外，我对加上一个重力场表示很疑惑，不知道怎么实现。我尝试设置每个球的加速度向量，然后出现了两个严重的问题。一是球跳起来的高度越来越低，最后就贴在下边界上了。二是球贴在下边界上之后，速度依然会增加，于是当速度足够大的时候就飞出下边界了。我在想是不是应该引入力的表示？？

我实在是没有游戏编程的经验，求各位前辈指点一下，说说这些情况怎么解决，或者是应该看看什么资料？谢谢！

btw 目前的失败演示： http://lab.abcdabcd987.com/playground/bouncing_air2/

arbipher

2015-06-26 19:54:52 +08:00

你看看box2d（的源码）怎么解决的吧

我只读过文档，文档里这么说的
# solver #
The physics world has a solver that is used to advance time and to resolve contact and joint constraints.
The Box2D solver is a high performance iterative solver that operates in order N time, where N is the
number of constraints.

# continuous collision #
The solver advances bodies in time using discrete time steps. Without intervention this can lead to
tunneling.

tunneling就是你说的“穿出去”的情况

endrollex

2015-06-26 20:09:47 +08:00

写过3D物理，第一个情况计算一下穿透深度，然后立即修正它们的位置，
速度变快穿过，这个要用辅助包围体，不过我还没去实现
第三个，重力不是让球越跳越低？
文章推荐这篇
http://gamedevelopment.tutsplus.com/tutorials/how-to-create-a-custom-2d-physics-engine-the-basics-and-impulse-resolution--gamedev-6331
（虽然有点问题，看评论）

c742435

2015-06-27 13:14:30 +08:00

较为精确的计算方式：
将一个球的数据记录为（出发时间，出发位置，出发速度）。
上一帧时间T0，当前帧时间T1，发现两个球重叠了。则这两个AB球碰撞的时间Tab必然是T0 < Tab < T2，则球的数据应该被记录为（Tab，碰撞时位置，碰撞后速度）。

最精确的计算方式：沿当前所有球的方向上画一条射线（或者抛物线，如果有重力的话。当重力不高，高，单帧时间足够短，也可以画直线段），射线和射线之间、射线和墙壁之间会有交点。检查每一个交点，确定是否会发生碰撞以及发生的时间。按照时间排序，最先发生碰撞的时刻，更新所有球的位置以及碰撞的两个球的速度，然后循环这个计算。