java - 2D质量守恒

我有这个程序，球在屏幕上弹跳。我希望这些球能够彼此弹起。

所以，我有这个
    boolean intersects(ball b2) {. . .}
方法，它检查b。与b2相交。如果b.intersects（x）返回true，则调用calcDX()和calcDY()。

void calcDX(Ball b2) {
    double b1Momentum = mass * dx;
    double b2Momentum = b2.mass * b2.dx;

    double b2FinalVelocity = (b1Momentum + b2Momentum + mass * (dx + b2.dx)) / (mass + b2.mass);

    dx = b2FinalVelocity - dx - b2.dx;
    b2.dx = b2FinalVelocity; //hi
}

void calcDY(Ball b2) {
    double b1Momentum = mass * dy;
    double b2Momentum = b2.mass * b2.dy;

    double b2FinalVelocity = (b1Momentum + b2Momentum + mass * (dy + b2.dy)) / (mass + b2.mass);

    dy = b2FinalVelocity - dy - b2.dy;
    b2.dy = b2FinalVelocity;
}

这就是我正在使用的弹性碰撞方程式，其中dx和dy是x的变化和y的变化。

所以我有了这个循环（我知道，while(true)，忽略它。）每秒更新60次，每次调用updateBallPositions()

@Override
public void run() {
    int ticksPerSecond = 60;
    long lastTime = System.nanoTime();
    double nanoSecondsPerTick = 1000000000.0 / ticksPerSecond; // How many nano-seconds in a tick
    double delta = 0.0;

    while (true) {  // main game loop
        long now = System.nanoTime();
        delta += (now - lastTime) / nanoSecondsPerTick;
        lastTime = now;

        while (delta >= 1) { // tick
            delta -= 1;

            updateBallPositions();
            f.panel.repaint();
        }
    }
}

private void updateBallPositions() {
    for (Ball b : balls) {
        b.x += b.dx;
        b.y += b.dy;

        for (Ball b2 : balls) {
            if(b != b2 & b.intersects(b2)) {
                b.calcDX(b2);
                b.calcDY(b2);
            }
        }

        if(b.isTouchingHorizontalWall(f))
            b.dy *= -1;
        if(b.isTouchingVerticalWall(f))
            b.dx *= -1;
    }
}

所有这一切都很棒，但是没有用。球经常粘在一起并永远碰撞，同时应允许球平稳弹跳。 （如果您需要更多代码，请这样说）

最佳答案

您的碰撞处理看起来不对。

令球A的质量为ma，速度矢量为VA0
令球B的质量为mb，速度矢量为VB0
他们在C点发生碰撞
要计算碰撞后的速度，必须使用能量守恒定律和动量守恒定律

考虑临时轴：
T-通过点C和连接球中心的径向R与两个球相切



速度在T上的投影是切向矢量（例如，VAt），在轴R上的投影是径向矢量（例如，VAr）

重要-碰撞期间切线动量不变：VAt1=VAt, VBt1=VBt

所以我们在T-R坐标系中有方程式

 ma * VAr + mb * VBr = ma * VAr1 + mb * VAr2
 ma * VA0^2 + mb*VB0^2 = ma * VA1^2 + mb*VB1^2   // I removed division by two
 but
 VA1^2 = VAr1^2 + VAt^2
 VB1^2 = VBr1^2 + VBt^2

所以最后是两个方程组的两个未知数VAr1, VBr1

 ma * VAr + mb * VBr = ma * VAr1 + mb * VAr2
 ma * VA0^2 + mb*VB0^2 = ma * (VAr1^2 + VAt^2) + mb*(VBr1^2 + VBt^2)

解决它，将速度分量转换为世界坐标系OXY