Как создать резиновую нить в Box2D?

Question

Используя Box2d, как создать резиновую нить (резинку / упругую веревку), как Парашютный ниндзя (ZeptoLab) ?

-(void) CreateElasticRope {
//=======Params
// Position and size
b2Vec2 lastPos = b2Vec2(4,4); //set position first body
float widthBody = 0.35;
float heightBody = 0.1;
// Body params
float density = 0.05;
float restitution = 0.5;
float friction = 0.5;
// Distance joint
float dampingRatio = 0.85;
float frequencyHz = 10;
// Rope joint
float kMaxWidth = 1.1;
// Bodies
int countBodyInChain = 10;
b2Body* prevBody;
//========Create bodies and joints
for (int k = 0; k < countBodyInChain; k++) {
    b2BodyDef bodyDef;
    if(k==0 || k==countBodyInChain-1) bodyDef.type = b2_staticBody; //first and last bodies are static
    else bodyDef.type = b2_dynamicBody;
    bodyDef.position = lastPos;
    lastPos += b2Vec2(2*widthBody, 0); //modify b2Vect for next body
    bodyDef.fixedRotation = YES;
    b2Body* body = world->CreateBody(&bodyDef);

    b2PolygonShape distBodyBox; 
    distBodyBox.SetAsBox(widthBody, heightBody);
    b2FixtureDef fixDef;
    fixDef.density = density;
    fixDef.restitution = restitution;
    fixDef.friction = friction;
    fixDef.shape = &distBodyBox;
    body->CreateFixture(&fixDef);

    if(k>0) {
        //Create distance joint
        b2DistanceJointDef distJDef;
        b2Vec2 anchor1 = prevBody->GetWorldCenter();
        b2Vec2 anchor2 = body->GetWorldCenter();
        distJDef.Initialize(prevBody, body, anchor1, anchor2);
        distJDef.collideConnected = false;
        distJDef.dampingRatio = dampingRatio;
        distJDef.frequencyHz = frequencyHz;
        world->CreateJoint(&distJDef);

        //Create rope joint
        b2RopeJointDef rDef;
        rDef.maxLength = (body->GetPosition() - prevBody->GetPosition()).Length() * kMaxWidth;
        rDef.localAnchorA = rDef.localAnchorB = b2Vec2_zero;
        rDef.bodyA = prevBody;
        rDef.bodyB = body;
        world->CreateJoint(&rDef);

    } //if k>0

    prevBody = body;
} //for -loop
}

Я использую расстояние и веревочные соединения, задаю разные значения параметров noiseingRatio и частоты Гц, но эффект далек от того, чтобы служить примером (моя нить долго приходила в исходное состояние, и не такая упругая.).

Answer 1

Вы можете моделировать пружины, применяя силы.На каждом временном шаге обновляйте силы на соединенных телах (будьте телами, если необходимо, тоже).Если одно из тел является землей (или статическим телом), вам не нужно прилагать к земле какую-либо силу, а только динамическое тело.

Обычная пружина будет прикладывать как силы натяжения, так и силы сжатия (тягаи толкать) в зависимости от прогиба.В вашем случае у вас есть банджи, поэтому не будет силы сжатия, только натяжение (тянуть).

Это формула, которая вам нужна:

F = K * x

Где F - сила, K - жесткость пружины (сила / прогиб), а x - прогиб.Прогиб рассчитывается как разница между начальной длиной и текущей длиной (расстоянием между точками соединения).Знак F определяет, тянет ли он или толкает.Как только вы вычислите F, вам нужно применить его вдоль линии, соединяющей две точки пружинного соединения.Для достижения баланса сил вам необходимо применить эту силу в противоположных направлениях (одно из тел становится положительным, а другое - отрицательной).Это потому, что сэр Ньютон так говорит.

Вот пример (работает с pyBox2D, но вы можете легко преобразовать это в C ++)

Вам нужны объекты Spring с некоторыми свойствами.Ваши пружинные объекты должны знать их начальную длину, жесткость, body1, body2, координаты соединения (b1x, b1y, b2x, b2y (в локальных координатах))

В вашем случае вам нужно проверить, если длина

            body1 = spr.box2DBody1
            body2 = spr.box2DBody2

            pA = body1.GetWorldPoint(b2Vec2(spr.box2Db1x, spr.box2Db1y))
            pB = body2.GetWorldPoint(b2Vec2(spr.box2Db2x, spr.box2Db2y))
            lenVector = pB - pA
            length = lenVector.Length()
            deltaL = length - spr.initialLength
            force = spr.K * deltaL
            #normalize the lenVector
            if length == 0:
                lenVector = b2Vec2(0.70710678118654757, 0.70710678118654757)
            else:
                lenVector = b2Vec2(lenVector.x / length, lenVector.y / length)
            sprForce = b2Vec2(lenVector.x * force, lenVector.y * force)
            body1.ApplyForce(sprForce, pA)
            body2.ApplyForce(-sprForce, pB)

Answer 2

Я очень сомневаюсь, что они используют какие-либо соединения там.Вероятно, они просто берут расстояние между текущей позицией парня-ниндзя и серединой двух постов, чтобы вычислить направление и начальный импульс ... и просто рисуют две линии между постами и парнем-ниндзя.

Answer 3

Лучшая физическая реализация, добавленная в игры, которые я видел, была сделана парнем с дипломом инженера. Он использовал вычисления, которые вы сделали бы в физике / технике, переведенной на C ++. Все от простой гравитации, отдачи, тяги до скоростей вращения, вызванных случайными взрывами. Вся математика была разделена на модуль, отличный от анимации.

Я бы предложил поискать формулы для свойств резинок, а также учесть, что у вас есть три ситуации для эластичной ленты: 1) Формируется сила, чтобы растянуть его 2) Форма теперь определяется упругими свойствами ленты 3) Форма больше не касается полосы, и лента свободно колеблется под действием собственного веса и инерции

Чем ближе вы будете использовать истинные физические расчеты, тем реалистичнее они будут выглядеть. Я уверен, что вы можете обмануть это, чтобы облегчить себе, но люди по своей природе хороши, видя ложь.