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ゼロからつくる 2D物理シミュレーション ~物理現象をコードに落とし込む方法~

ゼロからつくる 2D物理シミュレーション ~物理現象をコードに落とし込む方法~

Infiniteloop

June 06, 2024
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  1. 壁・床との衝突 ー 摩擦なし • 力積、角力積から、作用する力、トルクを求める 19 力積 (=力と時間の積) e: 反発係数、I:

    慣性モーメント m: 質量 ※ 2次元では z方向成分のみ 角力積 (=トルクと時間の積) 単位法線ベクトル 重心-衝突点ベクトル トルク 衝突前の速度
  2. 剛体同士の衝突 ー 摩擦なし • 剛体同士の衝突時の力、トルクも、壁の場合と同様に力積から計算 21 力積 角力積 質量 質量

    : 剛体1の衝突前の速度、 :剛体1の慣性モーメント : 剛体2の衝突前の速度、 :剛体2の慣性モーメント 単位法線ベクトル
  3. アルゴリズム ある時刻tにおいて、以下のフローで位置、角度を計算する 1. 衝突判定 → 衝突している可能性がある剛体のペアを検出 : SAP(sweep and prune)法

    → 衝突している剛体の検出: GJK(Gilbert-Johnson-Keerthi)法 → 衝突時のめりこみの距離や方向を計算しめりこみ解消 : EPA(Expanding Polytope Algorithm)法 2. 重力、衝突による力の総和、トルクの総和を求める 3. 力の総和→加速度→速度→位置、と順番に計算する 4. トルクの総和→角加速度→角速度→角度、と順番に計算する 時刻を Δtだけ進めて、1.~4.の手順を繰り返す 23