Упругие столкновения в Python/Pygame

У меня серьезная проблема с упругими столкновениями в гравитационном поле. Я пытался реализовать это в соответствии с законом сохранения энергии, но что-то пошло не так, как показано в этом видео. Во-первых, два объекта слипаются, и через несколько сотен кадров после столкновения они развивают огромные скорости.

полный код находится здесь, но метод, отвечающий за получение выходных скоростей после столкновения, представляет собой эту функцию из world.py:

def collision(self, obj1, obj2):
    R = obj1.radius + obj2.radius   # code is used to "jump back in time" to avoid penetration when there's a collision
    dx = obj1.x - obj2.x            #
    dy = obj1.y - obj2.y            #
    K = math.hypot(dx, dy)          #   
    dvx = obj1.vx - obj2.vx         #   
    dvy = obj1.vy - obj2.vy         #
    dv = math.hypot(dvx, dvy)       #
    deltat = (R - K)/dv             #
    print dv
    print deltat
    obj1.x = obj1.rect.centerx = obj1.x - obj1.vx # *deltat
    obj2.x = obj2.rect.centerx = obj2.x - obj2.vx # *deltat
    obj1.y = obj1.rect.centery = obj1.y - obj1.vy # *deltat
    obj2.y = obj2.rect.centery = obj2.y - obj2.vy # *deltat
    dx = obj2.x - obj1.x
    dy = obj2.y - obj1.x
    delta = math.hypot(dx, dy)
    nx = dx/delta
    ny = dy/delta
    vx1bc = obj1.vx * nx
    vx2bc = obj2.vx * nx
    vy1bc = obj1.vy * ny
    vy2bc = obj2.vy * ny
    vx2ac = (obj2["energy_loss"]*(vx1bc - vx2bc) + vx1bc + (obj2["mass"]/obj1["mass"]*vx2bc))/((obj2["mass"]/obj1["mass"])+1)
    vy2ac = (obj2["energy_loss"]*(vy1bc - vy2bc) + vy1bc + (obj2["mass"]/obj1["mass"]*vy2bc))/((obj2["mass"]/obj1["mass"])+1)
    vx1ac = (vx1bc + obj2["mass"]/obj1["mass"]*vx2bc - obj2["mass"]/obj1["mass"]*vx2ac)*obj1["energy_loss"]
    vy1ac = (vy1bc + obj2["mass"]/obj1["mass"]*vy2bc - obj2["mass"]/obj1["mass"]*vy2ac)*obj1["energy_loss"]
    V1cx = obj1.vx * ny
    V1cy = obj1.vy * ny
    V2cx = obj2.vx * ny
    V2cy = obj2.vy * ny
    alfa = math.atan2(ny, nx)
    alfa_deg = math.degrees(alfa)
    v1a = math.hypot(vx1ac, vy1ac)
    v2a = math.hypot(vx2ac, vy2ac)
    obj1.vx = v1a*math.cos(alfa)+V1cx * math.sin(alfa)
    obj2.vx = v2a*math.cos(alfa)+V2cx * math.sin(alfa)
    obj1.vy = v1a*math.sin(alfa)+V1cx * math.cos(alfa)
    obj2.vy = v2a*math.sin(alfa)+V2cx * math.cos(alfa)

person Siekacz    schedule 12.09.2012    source источник
comment
Можете ли вы написать описание того, что пошло не так? Не все захотят смотреть ваше видео. Кроме того, этот код был бы в тысячу раз более читаемым, если бы вы использовали векторы, а не декартовы координаты.   -  person Gareth Rees    schedule 12.09.2012
comment
Сначала два объекта слипаются и несколько сотен кадров после столкновения разгоняются до огромных скоростей. Векторы? Я бы тоже хотел их использовать, но в Python нет стандартной реализации векторов.   -  person Siekacz    schedule 12.09.2012
comment
Вы не обязаны придерживаться стандартной библиотеки Python: вам разрешено писать свой собственный код!   -  person Gareth Rees    schedule 12.09.2012
comment
Все равно это не решает проблему.   -  person Siekacz    schedule 12.09.2012
comment
Я следовал вашему коду до объявления delta, но не понимаю, что происходит после этого. Что представляет собой Energy_loss? Кроме того, можете ли вы объяснить значения имен переменных nx, ny, vx1bc, vx2bc, vy1bc, vy2bc, vx2ac, vy2ac, vx1ac, vy1ac, V1cx, V1cy, V2cx, V2cy, v1a, v2a?   -  person Kevin    schedule 14.09.2012
comment
Какой формы имеют ограничивающие рамки? Круги, как предполагает атрибут radius? Или коробки, как предложил rect?   -  person nneonneo    schedule 15.09.2012
comment
Вы также должны опубликовать свой математический вывод. Каковы все соображения и входные переменные в ваших вычислениях? Чем он отличается от прямого упругого удара?   -  person nneonneo    schedule 15.09.2012


Ответы (1)


В вашем коде используется много разных переменных, и у них тоже не очень относительные имена. Это затрудняет отслеживание всего, а также затрудняет другим возможность увидеть, что делает ваша программа. Может быть, вам следует добавить переменные в списки и получить к ним доступ? Также я рекомендую вам взглянуть на отличный учебник по физике: http://www.petercollingridge.co.uk/pygame-physics-simulation

person Syklis    schedule 15.09.2012