GAMES 103 动画基础作业1 impulse 浅浅解析
简介
impulse 简单而言就是脉冲. 脉冲就是, 在碰撞的时候给一个脉冲. 导致其速度和角速度改变.
pipeline

Q&A
简述Vi 和 ViNew
Vi 就是碰撞点速度的均值
ViNew 就是碰撞点速度的改变.
J 有什么用
通过 ViNew 和 Vi 计算除了 J. 然后通过J 计算出整个模型的速度v和角速度w.
TIPS
通过角速度的更新来更新, 物体的四元数

code
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class Rigid_Bunny : MonoBehaviour
{
bool launched = false;
float dt = 0.015f;
Vector3 v = new Vector3(0, 0, 0); // velocity
Vector3 w = new Vector3(0, 0, 0); // angular velocity
float mass; // mass
Matrix4x4 I_ref; // reference inertia
float linear_decay = 0.999f; // for velocity decay
float angular_decay = 0.98f;
float restitution = 0.5f; // for collision
float mu_T = 0.5f;// may be coefficient of air resistance
Vector3 G = new Vector3(0.0f, -9.8f, 0.0f);
// Use this for initialization
void Start ()
{
Mesh mesh = GetComponent<MeshFilter>().mesh;
Vector3[] vertices = mesh.vertices;
float m=1;
mass=0;
for (int i=0; i<vertices.Length; i++)
{
mass += m;
float diag=m*vertices[i].sqrMagnitude;
I_ref[0, 0]+=diag;
I_ref[1, 1]+=diag;
I_ref[2, 2]+=diag;
I_ref[0, 0]-=m*vertices[i][0]*vertices[i][0];
I_ref[0, 1]-=m*vertices[i][0]*vertices[i][1];
I_ref[0, 2]-=m*vertices[i][0]*vertices[i][2];
I_ref[1, 0]-=m*vertices[i][1]*vertices[i][0];
I_ref[1, 1]-=m*vertices[i][1]*vertices[i][1];
I_ref[1, 2]-=m*vertices[i][1]*vertices[i][2];
I_ref[2, 0]-=m*vertices[i][2]*vertices[i][0];
I_ref[2, 1]-=m*vertices[i][2]*vertices[i][1];
I_ref[2, 2]-=m*vertices[i][2]*vertices[i][2];
}
I_ref [3, 3] = 1;
}
Quaternion addTwoQuaternion(Quaternion q0, Quaternion q1)
{
Quaternion result = new Quaternion(q0.x + q1.x, q0.y + q1.y,
q0.z + q1.z, q0.w + q1.w);
return result;
}
Matrix4x4 Get_Cross_Matrix(Vector3 a)
{
//Get the cross product matrix of vector a
Matrix4x4 A = Matrix4x4.zero;
A [0, 0] = 0;
A [0, 1] = -a [2];
A [0, 2] = a [1];
A [1, 0] = a [2];
A [1, 1] = 0;
A [1, 2] = -a [0];
A [2, 0] = -a [1];
A [2, 1] = a [0];
A [2, 2] = 0;
A [3, 3] = 1;
return A;
}
Matrix4x4 multiplyScalar(Matrix4x4 a, float b)
{
Matrix4x4 rlt = Matrix4x4.zero;
for(int i=0; i<4; i++)
{
for(int j = 0; j<4; j++)
{
rlt[i, j] = a[i, j] * b;
}
}
return rlt;
}
Matrix4x4 addTwoMatrix(Matrix4x4 a, Matrix4x4 b)
{
Matrix4x4 rlt = Matrix4x4.zero;
for(int i=0; i<4; i++)
{
for (int j = 0; j<4; j++)
{
rlt[i, j] = a[i, j] + b[i, j];
}
}
return rlt;
}
Matrix4x4 minusTwoMatrix(Matrix4x4 a, Matrix4x4 b)
{
return addTwoMatrix(a, multiplyScalar(b, -1));
}
// In this function, update v and w by the impulse due to the collision with
//a plane <P, N>
void Collision_Impulse(Vector3 P, Vector3 N)
{
Mesh mesh = GetComponent<MeshFilter>().mesh;
Vector3[] vertices = mesh.vertices; // may be this is local position
int[] vid_collision = new int[vertices.Length];
int num_collision = 0;
Matrix4x4 R = Matrix4x4.Rotate(transform.rotation);
for(int i=0; i<vertices.Length; i++)
{
Vector3 xi = transform.position + R.MultiplyVector(vertices[i]);
if(Vector3.Dot(xi - P, N) < 0)
{
vid_collision[num_collision] = i;
num_collision++;
}
}
if(num_collision == 0)
{
return;
}
Vector3 ri = new Vector3(0, 0, 0);
for(int i = 0; i<num_collision; i++)
{
ri += vertices[vid_collision[i]];
}
ri = ri / (float)(num_collision);
Vector3 Rri = R.MultiplyVector(ri);
Vector3 Vi = v + Vector3.Cross(w, Rri);
if (Vector3.Dot(Vi, N) > 0) return; // it may be in the state of Rebound ??
// calc Compute the wanted _^new
Vector3 VN = Vector3.Dot(Vi, N) * N;
Vector3 VT = Vi - VN;
restitution = Mathf.Max(restitution - 0.0005f, 0); // We can decrease the restitution _ to reduce oscillation
float a = Mathf.Max(0, 1.0f - mu_T * (1.0f + restitution)) * Vector3.Magnitude(VN) / Vector3.Magnitude(VT);
Vector3 ViNew = -1.0f * restitution * VN + a * VT;
// Compute the impulse j
Matrix4x4 I_rot = R * I_ref * Matrix4x4.Transpose(R);
Matrix4x4 I_inverse = Matrix4x4.Inverse(I_rot);
Matrix4x4 Rri_star = Get_Cross_Matrix(Rri);
Matrix4x4 K = minusTwoMatrix(multiplyScalar(Matrix4x4.identity , (1.0f / mass)) ,
Rri_star * I_inverse * Rri_star);
Vector3 J = K.inverse.MultiplyVector(ViNew - Vi);
// update v and w
v = v + 1 / mass * J;
w = w + I_inverse.MultiplyVector(Vector3.Cross(Rri, J));
}
// Update is called once per frame
void Update ()
{
//Game Control
if(Input.GetKey("r"))
{
transform.position = new Vector3 (0, 0.6f, 0);
restitution = 0.5f;
launched=false;
}
if(Input.GetKey("l"))
{
v = new Vector3 (5, 2, 0);
launched=true;
}
// Part I: Update velocities
if (launched == false) return;
v = v + dt * G;
v = v * linear_decay;
w *= angular_decay;
// Part II: Collision Impulse
Collision_Impulse(new Vector3(0, 0.01f, 0), new Vector3(0, 1, 0));
Collision_Impulse(new Vector3(2, 0, 0), new Vector3(-1, 0, 0));
// Part III: Update position & orientation
//Update linear status
Vector3 x = transform.position;
x += dt * v;
//Update angular status
Quaternion q = transform.rotation;
Vector3 dw = 0.5f * dt * w;
Quaternion qua_rotate = new Quaternion(dw.x, dw.y, dw.z, 0.0f);
q = addTwoQuaternion(q, qua_rotate * q);
// Part IV: Assign to the object
transform.position = x;
transform.rotation = q;
}
}
Image


GAMES 103 动画基础作业1 impulse 浅浅解析的更多相关文章
- iOS开发UI篇—核心动画(基础动画)
转自:http://www.cnblogs.com/wendingding/p/3801157.html 文顶顶 最怕你一生碌碌无为 还安慰自己平凡可贵 iOS开发UI篇—核心动画(基础动画) iOS ...
- 【腾讯GAD暑期训练营游戏程序开发】游戏中的动画系统作业
游戏中的动画系统作业说明文档 一.实现一个动画状态机:至少包含3组大的状态节点
- 《Programming WPF》翻译 第8章 1.动画基础
原文:<Programming WPF>翻译 第8章 1.动画基础 动画包括在一段时间内改变用户界面的某些可见的特征,如它的大小.位置或颜色.你可以做到这一点,非常困难的通过创建一个tim ...
- 【2017-04-01】JS字符串的操作、时间日期的操作、函数、事件、动画基础
一.字符串的操作 1.转大写: s.toLowerCase(); 2.转大写: s.toUpperCase(); 3.字符串的截取: s.substr(3,4); -从索引3开始截取,截取4 ...
- 炫丽的倒计时效果Canvas绘图与动画基础
前言 想要在自己做的网页中,加入canvas动画效果,但是发现模板各种调整不好,觉得还是要对canvas有所了解,才可以让自己的网页变得狂拽炫酷吊炸天! 一.绘制基础 1 <!DOCTYPE h ...
- 动画基础--基于Core Animation(3)
参考:https://zsisme.gitbooks.io/ios-/content/ 前面的文章动画基础--基于Core Animation(1),动画基础--基于Core Animation(2) ...
- 动画基础--基于Core Animation(2)
参考:https://zsisme.gitbooks.io/ios-/content/ 前面的文章动画基础--基于Core Animation(1)提到了图层的基本概念以及可动画参数几何学等知识. 本 ...
- iOS 动画基础总结篇
iOS 动画基础总结篇 动画的大体分类(个人总结可能有误) 分类.png UIView 动画 属性动画 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 ...
- HTML5+JavaScript动画基础 完整版 中文pdf扫描版
<HTML5+JavaScript动画基础>包括了基础知识.基础动画.高级动画.3D动画和其他技术5大部分,分别介绍了动画的基本概念.动画的JavaScript基础.动画中的三角学.渲染技 ...
- Expression Blend学习动画基础
原文:Expression Blend学习动画基础 什么是动画(Animation)? 动画就是时间+换面的组合,画面跟着时间变化.最常见的是flash的动画,还有GIF动态图片. 动画的主要元素 时 ...
随机推荐
- MCP应用docker部署,docker-compose部署
一.概述 前面几篇文章,MCP应用直接用的python3 server.py运行的,如果服务器重启,进程就会关掉,很不方便. 所以需要使用docker部署,实现开机自启动. 二.docker部署 my ...
- QUBO建模
技术背景 QUBO(Quadratic Unconstrained Binary Optimization)模型是一种常用于求解组合优化问题的一种技术,它所能够求解的问题是这样定义的:给定一个布尔类型 ...
- 开源项目YtyMark文本编辑器--UI界面相关功能(关于设计模式的实战运用)
开源项目地址 GitHub 开源地址(YtyMark-java) 欢迎提交 PR.Issue.Star ️! 1. 简述 YtyMark-java项目分为两大模块: UI界面(ytyedit-mark ...
- STM32操作GPIO外设(点亮LED灯)的两种方式——使用官方库函数或直接操作寄存器
STM32操作外设(点亮LED灯)的两种方式 准备工作: 硬件gec6818开发板.搭载stm32f407zet6芯片 keil项目模板,准备好官方库函数 官方提供的<STM32f407数据手册 ...
- CentOS 7怎么开放端口
转自:https://www.jb51.net/os/Ubuntu/617627.html 以开放8080端口为例,其他类似 centos7已经开始使用firewall作为防火墙,而不是iptable ...
- openstack-Train部署文档
部署参考资料:1,环境准备https://blog.csdn.net/m0_61777116/article/details/123702147阿里yum源https://blog.csdn.net/ ...
- codeup之Day of Week(给定日期判断周几
题目描述 We now use the Gregorian style of dating in Russia. The leap years are years with number divisi ...
- WPF应用启动时,检测触摸失效的几种方式
在开发OPS项目,发现插拔式的OPS在切换系统.开关机.重启,会时不时出现部分WPF开机自启的 应用触摸失效的问题.而且出现问题的应用都是全屏窗口应用.用snoop 附加上去,没有Touch 和Sty ...
- JS+CSS多行文本显示“更多”
本代码展示最多显示3行,每行行高16px,3行总高48px,4行总高64px 当文本行数1-3行,正常显示:当文本行数大于3行,显示"更多". CSS: #CourseDesc { ...
- Hyperledger Fabric出块配置详解
Hyperledger Fabric的出块主要是Orderer节点负责,出块配置位于创世区块中,支持定时出块.达到一定交易数出块两种条件.出块配置位于configtx.yaml中,修改出块配置后需要重 ...