[B2D] ToeB's BallPhysik

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ToeB

Betreff: [B2D] ToeB's BallPhysik

 BeitragFr, Sep 11, 2009 21:05
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Ich bastle grad an einer kleinen BallPhysik für 2D Spiele. Ziel ist es, das sich kreisrunde objecte (egal was auf ihenn gemalt werden soll) sich Physikalisch korrekt verhalten. Man soll diese Engine in beliebigen spielen anwenden können (z.B. Billiard, Minigolf, Pingpong oder anderen sachen).

Meine Engine kann bisher :
Arrow Bälle mit einem beliebigen Radius erstellen
Arrow Bälle mit einer beliebigen Geschwindigkeit bewegen
Arrow Bälle können miteinader Kollidieren (es wird aber die Masse noch nicht berücksichtigt !)
Arrow Gravitation X und Y.
Arrow Bälle festsetzten (also unbeweglich machen) und lösen
Arrow Luftwiederstand


Hier der Download : http://www.toebproductions.de/Blitz/BallPhysik.rar

Und der Code damit die Moderatoren nicht merkern Wink :
BlitzBasic: [AUSKLAPPEN] 
Const GRWidth = 800
Const GRHeight = 600

Graphics GRWidth,GRHeight,16,2
SetBuffer BackBuffer()

Type ball
	Field midx#,midy#
	Field radius#
	
	Field speedx#,speedy#
	
	Field move
End Type

Global GravityY# = 0.0
Global GravityX# = 0
Const AirAcc# = 0.991

Global timer = CreateTimer(60)


CreateBall(200,300,20)
CreateBall(160,280,20)
CreateBall(160,320,20)
CreateBall(120,340,20)
CreateBall(120,300,20)
CreateBall(120,260,20)
CreateBall(500,300,20)

Repeat 
	If MouseHit(1)
		MouseOldX = MouseX()
		MouseOldY = MouseY()
		MousePress = 1
	EndIf 
	If MousePress = 1
		absx# = (MouseOldX-MouseX())
		absy# = (MouseOldY-MouseY())
		radius# = 20;Sqr(absx*absx+absy*absy)
		If MouseDown(1) = 0
			MousePress = 0
			CreateBall(MouseOLDX,MouseOldY,radius)
		EndIf 
	EndIf 
	If MouseHit(2)		
		tmpBall.ball = GetBall(MouseX(),MouseY())
		If tmpBall <> Null
			tmpBall\move = 0
			MousePress = 2
			MouseOldX = tmpBall\midx
			MouseOldY = tmpBall\midy
		EndIf 
	EndIf 
	If MousePress = 2
		absx# = (MouseOldX-MouseX())
		absy# = (MouseOldY-MouseY())
		speed# = Sqr(absx*absx+absy*absy)
		winkel# = ATan2(absy,absx)
		If MouseDown(2) = 0
			MousePress = 0
			tmpBall\move = 1
			MoveBall(tmpBall,-Cos(winkel)*speed/10.0,-Sin(winkel)*speed/10.0)
		EndIf 
	EndIf 
	If KeyHit(28)
		If GravityY = 0 
			GravityY = 0.1
		Else
			GravityY = 0
		EndIf 
	EndIf 
		

	UpdateBalls(1)
	Cls
	DrawDebug()
	If MousePress = 1
		Color 0,255,0
		Oval MouseOldX-radius,MouseOldY-radius,radius*2,radius*2,0
	ElseIf MousePress = 2
		Color 0,0,255
		Line MouseOldX,MouseOldY,MouseX(),MouseY()
		Line MouseX(),MouseY(),MouseX()+Cos(winkel+30)*15,MouseY()+Sin(winkel+30)*15
		Line MouseX(),MouseY(),MouseX()+Cos(winkel-30)*15,MouseY()+Sin(winkel-30)*15
		Line MouseX()+Cos(winkel+30)*15,MouseY()+Sin(winkel+30)*15,MouseX()+Cos(winkel-30)*15,MouseY()+Sin(winkel-30)*15
	EndIf 
	Color 255,255,0
	Text 0,0,"Maustaste Links (drücken + halten) - Ball erstellen"
	Text 0,15,"Maustaste Rechts (drücken + halten) - Ball bewegen"
	Text 0,30,"Enter - Gravitation ein/ausschalten ("+(GravityY<>0)+")"
	Rect MouseX()-2,MouseY()-2,5,5
	WaitTimer(timer)
	Flip 0
Until KeyHit(1)
End 

Function CreateBall.ball(x_pos#,y_pos#,radius#)	
	tmp.ball = New ball
	tmp\midx = x_pos
	tmp\midy = y_pos
	tmp\move = 1
	tmp\radius = radius
	Return tmp
End Function 

Function MoveBall(b.ball,speedx#,speedy#)
	b\speedx = speedx
	b\speedy = speedy
End Function 


Function GetBall.ball(x_pos#,y_pos#)
	For b.ball = Each ball
		absz# = Sqr((x_pos-b\midx)*(x_pos-b\midx)+(y_pos-b\midy)*(y_pos-b\midy))
		If absz <= b\radius Return b
	Next 
	Return Null
End Function 

Function UpdateBalls(FrameSpeed#=1)
	For b.ball = Each ball
		;Bälle bewegen
		If b\move = 1
			b\midx = b\midx + b\speedx * FrameSpeed
			b\midy = b\midy + b\speedy * FrameSpeed		
			b\speedx = (b\speedx * (AirAcc-FrameSpeed/1000)) + GravityX * FrameSpeed 
			b\speedy = (b\speedy * (AirAcc-FrameSpeed/1000)) + GravityY * FrameSpeed 
		;	b\speedx = b\speedx * AirAcc * FrameSpeed
		;	b\speedy = b\speedy * AirAcc * FrameSpeed
			;Auf rand Prüfen
			If b\midx-b\radius < 0 Then 
				b\midx = b\radius : b\speedx = b\speedx * -0.5
				If b\speedx < 0.5 And b\speedx > - 0.5 b\speedx = 0
			EndIf 
			If b\midx+b\radius > GRWidth Then 
				b\midx = GRWidth-b\radius : b\speedx = b\speedx * -0.5
				If b\speedx < 0.5 And b\speedx > - 0.5 b\speedx = 0
			EndIf 
			If b\midy+b\radius > GRHeight Then
				b\midy = GRHeight-b\radius : b\speedy = b\speedy * -0.5
				If b\speedy < 0.5 And b\speedy > - 0.5 b\speedy = 0
			EndIf	
			If b\midy-b\radius < 0 Then
				b\midy = b\radius : b\speedy = b\speedy * -0.5
				If b\speedy < 0.5 And b\speedy > - 0.5 b\speedy = 0
			EndIf	
			;Auf Kollison mit anderen Bällen prüfen
			For b2.ball = Each ball
				If b2 <> b
					If RectsOverlap(b\midx-b\radius,b\midy-b\radius,b\radius*2,b\radius*2,b2\midx-b2\radius,b2\midy-b2\radius,b2\radius*2,b2\radius*2)
						absx# = (b2\midx - b\midx)
						absy# = (b2\midy - b\midy)
						absb# = Sqr(absx*absx+absy*absy)
						gesb# = b2\radius + b\radius
						If absb < gesb
							absb = gesb - absb + 1
							winb# = ATan2(absy,absx)
							newwx# = Cos(winb)
							newwy# = Sin(winb)
							b\midx = b\midx - newwx * absb
							b\midy = b\midy - newwy * absb
							b2\midx = b2\midx + newwx * absb
							b2\midy = b2\midy + newwy * absb	
							win_s# = ATan2(b\speedy,b\speedx)
							win_ab# = AbsW(winb,win_s)
							win_n# = winb + win_ab + 180
							abs_n# = Sqr(b\speedx*b\speedx + b\speedy*b\speedy)
							win_n2# = Absw(win_s,winb + win_ab)
							win_s2# = ATan2(b2\speedy,b2\speedy)
							win_ab2# = Sqr(b2\speedx*b2\speedx + b2\speedy*b2\speedy)
							b2\speedx = Cos(win_s2)*win_ab2 + abs_n*Cos(winb)*( 1 - Sin( win_n2 ) ) * 0.5
							b2\speedy = Sin(win_s2)*win_ab2 + abs_n*Sin(winb)*( 1 - Sin( win_n2 ) ) * 0.5	
							b\speedx = abs_n * Cos(win_n) * 0.5
							b\speedy = abs_n * Sin(win_n) * 0.5														
							Exit
						EndIf 
					EndIf 
				EndIf 
			Next 
			
		EndIf 
	Next 
End Function 

Function DrawDebug()
	For b.ball = Each ball
		Color 255,0,0
		Oval b\midx-b\radius,b\midy-b\radius,b\radius*2,b\radius*2,0
		Color 0,255,0
		Plot b\midx,b\midy
	Next 
End Function 

Function AbsW#(win1#,win2#)	
	If win1 < 180.0 And win1 => 0 Then win1 = 360 + win1
	If win2 < 180.0 And win2 => 0 Then win2 = 360 + win2	
	Return (win1-win2)
End Function


Have fun !

mfg ToeB

P.S: Schreibt bitte was Very Happy !
  • Zuletzt bearbeitet von ToeB am Mo, Sep 14, 2009 17:01, insgesamt einmal bearbeitet
 

da_poller

 BeitragFr, Sep 11, 2009 22:18
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wenn 2 bälle zusammenprallen(ball 1 steht ball2 trifft ball1 genau mittig) müsste theoretisch ball 2 stehen bleiben und die gesammte energie an ball 1 übergeben.. tut er aber nicht..

*anmerk*

aber auf den ersten blick schönes stückchen code

ToeB

 BeitragFr, Sep 11, 2009 23:14
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Ja da sitz ich auch schon die ganze zeit dran... ka muss ich mir nochmal überlegen ... bin jetzt auch einfach zu müde Wink


mfg ToeB
Religiöse Kriege sind Streitigkeiten erwachsener Männer darum, wer den besten imaginären Freund hat.
Race-Project - Das Rennspiel der etwas anderen Art
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Vielen Dank an dieser Stelle nochmal an Pummelie, welcher mir einen Teil seines VServers für das Betreiben meines Masterservers zur verfügung stellt!
 

da_poller

 BeitragFr, Sep 11, 2009 23:47
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kräfteparallelogramm is das zauberwort.

spiele selbst pool billard und hab mich damit mal befasst wann wieviel kraft(anteilsmäßig gesehen auf den bällen bleibt) fals du infos zu braucht(und für erweiterungen bezgl effet) einfach PN

ToeB

 BeitragMo, Sep 14, 2009 17:00
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So ich habe jetzt eine neue Version. Dank meines Vaters habe ich jetzt endlich eine annäherde Lösung (st nicht perfect, aber was ist schon perfekt Laughing ?). Die lösung ist die das wenn der Ball auf einen anderen ball trifft der Winkel der Beiden Bälle gemessen wird. Dann wird aus dem Speed des Balls "a" ein Winkel gemacht. Diese Beiden winkel werden suptrahiert und dieser Wert gespiegelt, sodas der Ball wie auf einer Fläche apprallt. Der andere Ball bekommt eine Geschwindigkeit in die richtung von dem Winkel der beiden bälle, in bezug auf den Aufprall winkel des Balls a. Ist der winkel z.b. so dass der Ball direct auf den Ball trifft (also BallWinkel = SpeedWinkel) dann übernimmt der Ball b die Hälfte des Speeds und der andere auch. So einfach Very Happy

Hier der neue Code (download oben bleibt so) :
Code: [AUSKLAPPEN]
Const GRWidth = 800
Const GRHeight = 600

Graphics GRWidth,GRHeight,16,2
SetBuffer BackBuffer()

Type ball
   Field midx#,midy#
   Field radius#
   
   Field speedx#,speedy#
   
   Field move
End Type

Global GravityY# = 0.0
Global GravityX# = 0
Const AirAcc# = 0.991

Global timer = CreateTimer(60)


CreateBall(200,300,20)
CreateBall(160,280,20)
CreateBall(160,320,20)
CreateBall(120,340,20)
CreateBall(120,300,20)
CreateBall(120,260,20)
CreateBall(500,300,20)

Repeat
   If MouseHit(1)
      MouseOldX = MouseX()
      MouseOldY = MouseY()
      MousePress = 1
   EndIf
   If MousePress = 1
      absx# = (MouseOldX-MouseX())
      absy# = (MouseOldY-MouseY())
      radius# = 20;Sqr(absx*absx+absy*absy)
      If MouseDown(1) = 0
         MousePress = 0
         CreateBall(MouseOLDX,MouseOldY,radius)
      EndIf
   EndIf
   If MouseHit(2)      
      tmpBall.ball = GetBall(MouseX(),MouseY())
      If tmpBall <> Null
         tmpBall\move = 0
         MousePress = 2
         MouseOldX = tmpBall\midx
         MouseOldY = tmpBall\midy
      EndIf
   EndIf
   If MousePress = 2
      absx# = (MouseOldX-MouseX())
      absy# = (MouseOldY-MouseY())
      speed# = Sqr(absx*absx+absy*absy)
      winkel# = ATan2(absy,absx)
      If MouseDown(2) = 0
         MousePress = 0
         tmpBall\move = 1
         MoveBall(tmpBall,-Cos(winkel)*speed/10.0,-Sin(winkel)*speed/10.0)
      EndIf
   EndIf
   If KeyHit(28)
      If GravityY = 0
         GravityY = 0.1
      Else
         GravityY = 0
      EndIf
   EndIf
      

   UpdateBalls(1)
   Cls
   DrawDebug()
   If MousePress = 1
      Color 0,255,0
      Oval MouseOldX-radius,MouseOldY-radius,radius*2,radius*2,0
   ElseIf MousePress = 2
      Color 0,0,255
      Line MouseOldX,MouseOldY,MouseX(),MouseY()
      Line MouseX(),MouseY(),MouseX()+Cos(winkel+30)*15,MouseY()+Sin(winkel+30)*15
      Line MouseX(),MouseY(),MouseX()+Cos(winkel-30)*15,MouseY()+Sin(winkel-30)*15
      Line MouseX()+Cos(winkel+30)*15,MouseY()+Sin(winkel+30)*15,MouseX()+Cos(winkel-30)*15,MouseY()+Sin(winkel-30)*15
   EndIf
   Color 255,255,0
   Text 0,0,"Maustaste Links (drücken + halten) - Ball erstellen"
   Text 0,15,"Maustaste Rechts (drücken + halten) - Ball bewegen"
   Text 0,30,"Enter - Gravitation ein/ausschalten ("+(GravityY<>0)+")"
   Rect MouseX()-2,MouseY()-2,5,5
   WaitTimer(timer)
   Flip 0
Until KeyHit(1)
End

Function CreateBall.ball(x_pos#,y_pos#,radius#)   
   tmp.ball = New ball
   tmp\midx = x_pos
   tmp\midy = y_pos
   tmp\move = 1
   tmp\radius = radius
   Return tmp
End Function

Function MoveBall(b.ball,speedx#,speedy#)
   b\speedx = speedx
   b\speedy = speedy
End Function


Function GetBall.ball(x_pos#,y_pos#)
   For b.ball = Each ball
      absz# = Sqr((x_pos-b\midx)*(x_pos-b\midx)+(y_pos-b\midy)*(y_pos-b\midy))
      If absz <= b\radius Return b
   Next
   Return Null
End Function

Function UpdateBalls(FrameSpeed#=1)
   For b.ball = Each ball
      ;Bälle bewegen
      If b\move = 1
         b\midx = b\midx + b\speedx * FrameSpeed
         b\midy = b\midy + b\speedy * FrameSpeed      
         b\speedx = (b\speedx * (AirAcc-FrameSpeed/1000)) + GravityX * FrameSpeed
         b\speedy = (b\speedy * (AirAcc-FrameSpeed/1000)) + GravityY * FrameSpeed
      ;   b\speedx = b\speedx * AirAcc * FrameSpeed
      ;   b\speedy = b\speedy * AirAcc * FrameSpeed
         ;Auf rand Prüfen
         If b\midx-b\radius < 0 Then
            b\midx = b\radius : b\speedx = b\speedx * -0.5
            If b\speedx < 0.5 And b\speedx > - 0.5 b\speedx = 0
         EndIf
         If b\midx+b\radius > GRWidth Then
            b\midx = GRWidth-b\radius : b\speedx = b\speedx * -0.5
            If b\speedx < 0.5 And b\speedx > - 0.5 b\speedx = 0
         EndIf
         If b\midy+b\radius > GRHeight Then
            b\midy = GRHeight-b\radius : b\speedy = b\speedy * -0.5
            If b\speedy < 0.5 And b\speedy > - 0.5 b\speedy = 0
         EndIf   
         If b\midy-b\radius < 0 Then
            b\midy = b\radius : b\speedy = b\speedy * -0.5
            If b\speedy < 0.5 And b\speedy > - 0.5 b\speedy = 0
         EndIf   
         ;Auf Kollison mit anderen Bällen prüfen
         For b2.ball = Each ball
            If b2 <> b
               If RectsOverlap(b\midx-b\radius,b\midy-b\radius,b\radius*2,b\radius*2,b2\midx-b2\radius,b2\midy-b2\radius,b2\radius*2,b2\radius*2)
                  absx# = (b2\midx - b\midx)
                  absy# = (b2\midy - b\midy)
                  absb# = Sqr(absx*absx+absy*absy)
                  gesb# = b2\radius + b\radius
                  If absb < gesb
                     absb = gesb - absb + 1
                     winb# = ATan2(absy,absx)
                     newwx# = Cos(winb)
                     newwy# = Sin(winb)
                     b\midx = b\midx - newwx * absb
                     b\midy = b\midy - newwy * absb
                     b2\midx = b2\midx + newwx * absb
                     b2\midy = b2\midy + newwy * absb   
                     win_s# = ATan2(b\speedy,b\speedx)
                     win_ab# = AbsW(winb,win_s)
                     win_n# = winb + win_ab + 180
                     abs_n# = Sqr(b\speedx*b\speedx + b\speedy*b\speedy)
                     win_n2# = Absw(win_s,winb + win_ab)
                     win_s2# = ATan2(b2\speedy,b2\speedy)
                     win_ab2# = Sqr(b2\speedx*b2\speedx + b2\speedy*b2\speedy)
                     b2\speedx = Cos(win_s2)*win_ab2 + abs_n*Cos(winb)*( 1 - Sin( win_n2 ) ) * 0.5
                     b2\speedy = Sin(win_s2)*win_ab2 + abs_n*Sin(winb)*( 1 - Sin( win_n2 ) ) * 0.5   
                     b\speedx = abs_n * Cos(win_n) * 0.5
                     b\speedy = abs_n * Sin(win_n) * 0.5                                          
                     Exit
                  EndIf
               EndIf
            EndIf
         Next
         
      EndIf
   Next
End Function

Function DrawDebug()
   For b.ball = Each ball
      Color 255,0,0
      Oval b\midx-b\radius,b\midy-b\radius,b\radius*2,b\radius*2,0
      Color 0,255,0
      Plot b\midx,b\midy
   Next
End Function

Function AbsW#(win1#,win2#)   
   If win1 < 180.0 And win1 => 0 Then win1 = 360 + win1
   If win2 < 180.0 And win2 => 0 Then win2 = 360 + win2   
   Return (win1-win2)
End Function
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Der Eisvogel

 BeitragMo, Sep 14, 2009 17:12
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Also wenn du ie Masse nicht beachtest,dann musst du einfach die Geschwindigkeiten beim aufprall vertauschen.
Ungarische Notation kann nützlich sein.
BlitzMax ; Blitz3D
Win 7 Pro 64 Bit ; Intel Core i7-860 ; 8 GB Ram ; ATI HD 5750 1 GB
Projekte: Window-Crasher
Ich liebe es mit der WinAPI zu spielen.
 

n-Halbleiter

 BeitragMo, Sep 14, 2009 17:22
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Der Eisvogel hat Folgendes geschrieben:
Also wenn du ie Masse nicht beachtest,dann musst du einfach die Geschwindigkeiten beim aufprall vertauschen.


Und wenn er die Masse beachtet, ist es auch nicht viel schwerer, denke ich. Das Zauberwort hier lautet Impulserhaltung: m1 * v1 = m2 * v2
(Masse1 * Geschwindigkeit1 = Masse2 * Geschwindigkeit2)
mfg, Calvin
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Der Eisvogel

 BeitragMo, Sep 14, 2009 17:42
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Da muss ich dir leider wieder sprechen, den wenn man die Masse bechtet, dann muss man auch die Energie beachten, sonst müsste ein Flummi wenn man ihn an die Wand wirft, einfach runterfallen. Ergo, kommt ein Ball mit kleiner Masse auf einen ruhenden Ball mit großer Masse, so prallt der Ball mit kleiner Masse mit weniger Impuls zurück und der große bewegt sich mit dem Impuls fort, den der kleine Ball verloren hat.
So wie der Flummi von der Wand, nur das man da die Bewgung der Wand nicht sieht.

EDIT: Hier noch ein Link zu Impuls: http://de.wikipedia.org/wiki/Impuls
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ToeB

 BeitragMo, Sep 14, 2009 17:45
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Also die masse wird erst später berücksichtigt...

Außerdem kann man nicht eifach so die Geschwindigkeiten tauschen (zumindest Programmatisch nicht), da die Geschwindigkeiten auch die Flugrichtung angeben. Auch gilt das mit dem Tauschen nur wenn Ball a genau auf Ball b trifft, streift er ihn beispielsweise nur, dann lenkt Ball a sich nur ein wenig ab und Ball b wird minimal beschleunigt. Sonst würde jetzt Ball a stehen bleiben und Ball b mit hohe geschwindigkeit davon zischen, nicht sehr realistisch .


mfg ToeB
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Der Eisvogel

 BeitragMo, Sep 14, 2009 17:46
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Da hste auch recht, man muss auf so vieles achten. Uff
Ungarische Notation kann nützlich sein.
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Silver_Knee

 BeitragMo, Sep 14, 2009 18:16
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hey das wird mir sicherlich helfen thx
 

n-Halbleiter

 BeitragMo, Sep 14, 2009 20:19
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Der Eisvogel hat Folgendes geschrieben:
Da muss ich dir leider wieder sprechen, den wenn man die Masse bechtet, dann muss man auch die Energie beachten, sonst müsste ein Flummi wenn man ihn an die Wand wirft, einfach runterfallen. Ergo, kommt ein Ball mit kleiner Masse auf einen ruhenden Ball mit großer Masse, so prallt der Ball mit kleiner Masse mit weniger Impuls zurück und der große bewegt sich mit dem Impuls fort, den der kleine Ball verloren hat.
So wie der Flummi von der Wand, nur das man da die Bewgung der Wand nicht sieht.

EDIT: Hier noch ein Link zu Impuls: http://de.wikipedia.org/wiki/Impuls


In dem Fall hast du Recht, ich meinte eigentlich nur die Kugel-Kugel Kollision. Oder so ähnlich, ich bin mir gerade nicht sicher, was genau passend wäre, da müsste ich jetzt ein wenig überlegen. Wink
mfg, Calvin
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