使球弹起停止答案

【问题标题】：Make ball bounce to a stop使球弹起停止
【发布时间】：2015-05-28 01:13:15
【问题描述】：

我有一个包含以下变量的球类：

int x,y,width,height;
double velX,velY;

我想做到这一点，以便每当球击中障碍物时，它会反弹并失去一些速度。

//Gravity & movement for the ball
ball.setVelY(ball.getVelY() + 0.2);

ball.setY((int)(ball.getY() + ball.getVelY()));

//Make the ball bounce.
if(ball.getBounds().intersects(block.getBounds()){
     ball.setVelY(ball.getVelY() * -0.7);          
}

我认为这会使球缓慢反弹，直到大麦完全移动（我会对此进行测试，然后让球完全停止），但事实并非如此。球会正常弹跳几次，每次弹跳都比前一次小。然而，在几次反弹之后，球将停止反弹，低于之前的反弹。为什么会这样？我应该怎么做才能解决它？

【问题讨论】：

标签： java physics bounce

【解决方案1】：

这里的问题是，您实际上是在离散地对球施加小的爆发力。即使您正在缩小动量，您也会不断地将0.2 的值添加到小球的动量中。

打个比方，通过周期性地施加重力，您正在做的就是在短时间内将球向下敲击，使其具有动量。如果您想象一个静止的篮球球在地面上或稍稍高于地面，然后您开始快速敲击它，则有可能使球反弹。但是，如果您想象用手对球施加恒定的向下力（就像重力一样），那么球将无法反弹。

因为不可能让你的程序以连续的方式运行，所以可以说，你必须找到解决这个问题的方法。一种解决方案是简单地检查撞击地板时的最小动量阈值，如果低于此阈值，则将其动量设置为 0，并将其设置为与表面呈长毛绒。

【讨论】：

我同意这个评估。最好以连续的方式施加力，然后检查阈值（例如 0 或更小）。通过这种方式，您可以避免它必须定期更新，并且让它不断运动，直到其他力量/等影响它。

【解决方案2】：

问题可能是数字问题。写作时在做什么

ball.setVelY(ball.getVelY() + 0.2);
ball.setY(ball.getY() + ball.getVelY());

正在使用Euler method 积分微分方程。事实上，它是以下内容的简化：

ball.setVelY(ball.getVelY() + g * DeltaTime); // g = 9.8m/s² for earth gravity
ball.setY(ball.getY() + ball.getVelY() * DeltaTime);

其中DeltaTime 是您的积分时间步长，为简单起见，您取其等于一。

不幸的是，欧拉方法只是条件稳定，这意味着您最终可能会遇到速度发散的情况（或这种永无止境的振荡）。为了恢复稳定性，最好的方法是减少时间步长，这在您的情况下意味着降低速度，或者更确切地说是降低重力。尝试将 g 从 0.2 设置为 0.05，并将计时器的频率增加 4 以验证这一点。

如果您对数学感兴趣，还可以查看无条件稳定方法，例如 backward Euler method。

【讨论】：