Движение тела по заданному пути с помощью силы

Добрый день

Требуется двигать (твердое) тело по заданному пути прилагая к этому телу вектор силы. Использую движок физики Bullet, и в плане техники/движка проблем нет: нужные ф-ции/методы легко найти. Также понятно как они работают: по Ньютону. Сила вызывает ускорение (F = m * a) которое меняет скорость. Разумеется известны масса, скорость тела и его позиция. Интересует как рассчитать вектор силы

Спасибо

0

Сообщение от Ewlampiy А силу тоже можно плавно менять в промежутках между точками или она фиксирована в промежутках между ними и меняется дискретно?

Последнее (фиксирована и меняется дискретно). Конечный вывод/выход тоже дискретный (по кадрам)

Сообщение от Ewlampiy Любая траектория, у которой график скорости гладкий, то есть не содержит разрывов, скорость не меняется мгновенно - физически реализуема с помощью сил.

Да, и я (наивно) полагал что задачка на полчаса Однако после теста сцены типа "колобок" я обнаружил что (почти) вся физика утеряна. Шарик почему-то стал "скользить" по поверхности (а не "катиться" как надо), и вообще как-то "парить" в воздухе. Ясно почему - моя сила (косвенно) убивает другие силы, конкретно здесь гравитацию. Да, вектор гравитации будет добавлен и изменит скорость, но это только "один шаг", объект не будет падать вниз с ускорением, как положено, из-за

F = ... - (2 *) v(t) / dt

Гравитация не может "накопиться" т.к. код выше сбрасывает текущую скорость. А без этого - задолбает инерция. И что делать - хз

0

Когда что-то гуглю - всегда пропускаю форумы, даже если выглядит как "точно оно". Будет какой-то треп на N страницах, а потом интерес к теме быстро гаснет, никогда не удавалось "что-то почерпнуть". Поэтому, хотя плодотворного обсуждения не вышло, все равно "подведём некоторые итоги"

1) Ну собсно рассчитать вектор силы - школьная формула пути (правда в векторах), ничего другого не видно. Единственное предложенное "взятие производных по пути" сводится к тому же, только с ненужными ограничениями.

2) Но эта формула - совсем не решение, в лучшем случае лишь первый шаг. Выясняется что так мы убиваем силу гравитации и теряем реалистичность движения. Следующий шаг (решить с гравитацией), на мой взгляд, так же очевиден, но ... потенциал форума уже иссяк

Почему так "тяжело идет"? Думается потому что надо самому предложить какой-то алгоритм, во всяком случае сделать какие-то утверждения (ответственно). С этим везде туго. Вспоминается тот паренек с ЮБК, похоже это "его задача". Правда без всяких супер-гонораров

Это все итоги

0

Igor3D, как-то давно пытался на физическом движке ещё первого сталкера реализовать самодельный полтергейст, поднимал в воздух раскиданные предметы и кидался ими. Получилось не очень. Проблема 1, движение просчитывается каждый кадр, а силу менять можно только в скрипте, который срабатывает не регулярно. Проблема 2, изредка происходят сбои и от них никуда не деться, возникают какие-то ударные мгновенные силы, которые непредсказуемым образом сказываются на движении. Я тогда для себя решил, что для красивого движения в играх нужно использовать исключительно заранее просчитанную анимацию, а не физику. Удел физики в шутерах - трупы и разлетающиеся доски. В общем, я не осилил)

0

Сообщение от Ygg Igor3D, как-то давно пытался на физическом движке ещё первого сталкера реализовать самодельный полтергейст, поднимал в воздух раскиданные предметы и кидался ими. Получилось не очень. Проблема 1, движение просчитывается каждый кадр, а силу менять можно только в скрипте, который срабатывает не регулярно. Проблема 2, изредка происходят сбои и от них никуда не деться, возникают какие-то ударные мгновенные силы, которые непредсказуемым образом сказываются на движении. Я тогда для себя решил, что для красивого движения в играх нужно использовать исключительно заранее просчитанную анимацию, а не физику. Удел физики в шутерах - трупы и разлетающиеся доски. В общем, я не осилил)

А я никаких "шутеров" и не предлагаю, не планирую (кстати что это? Наверно "стрелялка"?). Никакого интерактивного управления нет, это не игра. Моя цель - та самая "заранее просчитанная анимация". Гарантируется что код получает управление на каждом "тике" симуляции. Кадр можно считать хоть час. Простой пример: колобок катится по дорожке

0

Сообщение от Igor3D Моя цель - та самая "заранее просчитанная анимация"

Вы что-то путаете или я не понимаю терминологии. Анимация подразумевает заранее просчитанные ключевые кадры, в динамике возможна только их линейная интерполяция и никакой физики. А в физике наоборот, если включается расчёт физики, то анимация отключается. Например, анимация танца человека, все движения просчитаны заранее, на руки и ноги в процессе танца физика не действует. Если же тело человека падает с горы, то любые анимации отключаются и включается физика. Анимация танца у человека летящим в горизонтальном положении или головой вниз будет смотреться не очень естественно. Если взять катящегося колобка, то ключевыми кадрами анимации можно считать фиксированные углы поворота относительно центра массы колобка. Если у колобка сложная конструкция, то при повороте конструкция может как-то видоизменяться. Далее к относительным координатам анимации добавляется поступательное движение в некотором направлении. В результате тело движется строго по расчётным координатам с переходами между ключевыми кадрами. Без физики столкновений, без подскоков, без ускорений от скатывания с горки и тому подобного. Вот это, в моём понимании, "заранее просчитанная анимация".

0

Сообщение от Ygg анимация танца человека

На такую анимацию с помощью физики никто не претендует

Сообщение от Ygg В результате тело движется строго по расчётным координатам с переходами между ключевыми кадрами. Без физики столкновений, без подскоков, без ускорений от скатывания с горки и тому подобного. Вот это, в моём понимании, "заранее просчитанная анимация".

Совершенно верно, вот она и называется "заданный путь" в этой теме. Задача - скормить ее движку (с помощью сил) чтобы в результате симуляции получить реалистичное движение (с подскоками, горками и.т.п.)

0

Были перечислены совершенно разного уровня задачки, тут прям даже не знаешь, чего посоветовать... Заранее просчитанная анимация - это все понятно, но посоветовать непонятно для чего, никак не получается.

Я конкретно реализовывал игру Arkanoid - отскок шара от палки и от кирпичей. Потом понял, что в классическом арканоиде сделана нереалистичная физика (угол падения не равен углу отражения и т.п.). Я плюнул сделал, чтобы 1000 шаров прыгали в гравитационном поле с неупругими ударами (с учетом трения) и это прям реалистично получилось...

Физических явлений так много, что перечислять устанешь. Надо задавать конкретные вопросы, тогда можно отвечать что-то.

Если взять колобка, то тут трение качения надо реализовывать, силу реакции опоры (что за опора/дорожка?). Вопросов тысячи, иначе разбегаются мысли.

Добавлено через 3 минуты
Одно дело, когда тело болтается физическом поле, а другое дело, когда у тела есть двигатели линейные или поворотные... Тут уже в дело вступает регулятор. Двигателем всегда управляет некий регулятор, который либо просто включает/выключает двигатель, либо также регулирует положение/скорость/момент (выбирайте).

Добавлено через 3 минуты
Вы сначала попробуйте понять, какое у вас физическое поле, какие двигатели и какие регуляторы действуют.

0

Сообщение от Mikhaylo в классическом арканоиде сделана нереалистичная физика (угол падения не равен углу отражения и т.п.)

Заблуждаетесь.

В Арканоиде при отскоках, кроме всего прочего, учитывается вращение шара, и угол падения равняется углу отражения только тогда, когда шар не вращается.

Вращение шару могут придавать удар о движущуюся ракетку, убийство зверя, или отскок от угла камня.

Скорость вращения уменьшается со временем (моделируется трение шара об подстилающую поверхность), и уменьшается или даже меняет направление при ударе по неподвижному объекту (часть энергии вращения тратится на попытку сдвинуть неподвижный объект в сторону, а сила противодействия объекта пытается изменить вращение шара на противоположное).

0

Cyborg Drone, ну там магия, не физика. О чем я и говорю.

0

Нет. Никакой магии. Физика в Арканоиде как раз весьма близка к реальному соударению твёрдых тел. А "зеркальный" отскок - это сильно упрощённая физика: соударение твёрдых тел заменено оптическим отражением.

0

Я еще не высказался про источники энергии вдобавок к двигателям и регуляторам. Бензин или силы рано или поздно кончаются и еще они восстанавливаются, если быть реалистом. Это наверное довольно просто смоделировать, но как правило искончание энергии влияет на характеристики двигателя.

Это всё - точное моделирование, игрок же может не заметить имитацию - надо этим пользоваться. И пока не поймёшь, как работает точная модель, то трудно работать с неточной моделью.

Для продуктивного диалога нужно уходить от абстракции к конкретике. Иначе разговор не выходит за пределы выражений "сила, ускорение, координата, упругий удар, физическое поле, двигатель, источник энергии". Эти все вещи принимают очень разные формы. Можно учебник целый написать...

Добавлено через 6 минут
А еще если рассматривать человека, то у него несколько десятков "двигателей" - мышц. Вам не кажется, что об этом всём сложно говорить на форуме, тем более когда не конкретизируется предмет разговора? Разнообразие несомненно очень высокое, надо упрощать.

Но на низком уровне я вам довольно многое рассказал, это физика, разделы кинематика и динамика.

Добавлено через 8 минут
Регулятор двигателя - интересная штука. Для игр - это может быть игровой интеллект. Можно таким образом рассмотреть такой примитивный интеллект, который увеличивает/уменьшает некоторую характеристику, например, угол баллистики снаряда с целью достижения результата (попадания). Понятие "регулятор" может вместить в себя и нейронные сети, в конце концов. Тут тоже очень дикое разнообразие.
На низком уровне регулятор - это функция, которая преобразует некоторые игровые факты в управление характеристиками некоего двигателя.

Добавлено через 4 минуты
Двигатель - это функция генерации крутящего момента M или силы F. Вместо момента M и силы F могут быть скорость V или угловая скорость w. Крутящий момент - для вращательного движения, сила - для поступательного движения. Существуют еще всякие механизмы и приспособления...

0

Сообщение от Cyborg Drone Нет. Никакой магии. Физика в Арканоиде как раз весьма близка к реальному соударению твёрдых тел. А "зеркальный" отскок - это сильно упрощённая физика: соударение твёрдых тел заменено оптическим отражением.

Не раз наблюдал подобный эффект. Вот человек что-то "знает", и, наверно/конечно это полезно и хорошо. Но почему-то в реальные решения эти знания никак не отливаются, решают (и отвечают) те, кто, может, и ни фига не знает

Сообщение от Mikhaylo Регулятор двигателя - интересная штука.

Пример что уже не раз приводился: Колобок катится по лесной тропинке. Вы хотите заняться разработкой двигателя? На здоровье, это Ваше дело, но меня интересует реалистичное движение, достигнутое с помощью движка, а не технические подробности виртуального двигателя

0

Колобок-то как-то дергается, чтобы катиться? Я не знаю как решать задачу, можно дергаться по-разному. Создавать силу, крутящий момент. Быть двигателем. У колобка может в голове что-то крутиться (это уже регулятор), может быть он бабку с дедкой хочет увидеть или голую бабу, например.

0

Сообщение от Mikhaylo Колобок-то как-то дергается, чтобы катиться? Я не знаю как решать задачу, можно дергаться по-разному. Создавать силу, крутящий момент. Быть двигателем. У колобка может в голове что-то крутиться (это уже регулятор), может быть он бабку с дедкой хочет увидеть или голую бабу, например.

Причем тут голые бабы? В названии темы (как и в стартовом посте) ясно сказано с помощью силы, которая прилагается к твердому телу (rigid body), т.е. к центру масс. Какой мотор/двигатель и.т.п. создает эту силу и как - за рамками темы. Если просто приложить силу к центру колобка/сферы - он покатится подобно бильярдному шару, т.к. трение качения намного меньше. При условии что есть сила гравитации прижимающая шар к земле/опоре. Вот с ней (гравитацией) проблемы, при использовании школьной формулы (см выше) мы ее убиваем

0

Ладно, допустим, колобок будет катиться сам без внутренней мотивации. Это будет самый простой вариант.

Надо придумать траекторию, пусть колобок катится слева направо по экрану. То есть траектория - это есть функция y=f(x). Пусть эта функция будет какой-нибудь полиномиальной и предъявим к ней требование - радиус кривизны кривой в каждой точке должен быть не более половины диаметра колобка.

Такая задача пойдёт?

0

Сообщение от Mikhaylo Ладно, допустим, колобок будет катиться сам без внутренней мотивации. Это будет самый простой вариант. Надо придумать траекторию, пусть колобок катится слева направо по экрану. То есть траектория - это есть функция y=f(x). Пусть эта функция будет какой-нибудь полиномиальной и предъявим к ней требование - радиус кривизны кривой в каждой точке должен быть не более половины диаметра колобка. Такая задача пойдёт?

Если мыслей нет - просьба не засорять эфир. Спасибо за понимание

0

Сообщение от Igor3D просьба не засорять эфир.

Не долбайте мозг другим. Если вы ничего не понимаете, то не лезьте, куда не надо.))) Нашёлся тут умник.

Добавлено через 50 секунд
Протрахали мозг нескольким людям, вам не кажется это подозрительным?

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от Igor3D Если мыслей нет

Это у вас мыслей нет.)))

0