複数のボールに対しての衝突シミュレーションを作ってみました。
引用元: ボールの衝突判定(ActionScript3.0) – 凹みTips.
勉強なるブログ発見しました。今後、試してみます。
Thursday
2010年9月09日
2009/11/17 (火) 21:45
2009/11/15 (日) 13:15
プログラミング初心者にとってはかなり長文のスクリプトでした。
ボールとボールが衝突する動作スクリプトです。
記述ミスに気付かず、かんり苦戦しました。全く気づかなかった記述ミス。
ball0.x = ball0.x + pos0F.x; ball1.x = ball0.x + pos1F.x; ball0.y = ball0.y + pos0F.y; ball1.y = ball0.y + pos1F.y;
ball1.x = ball0.x + pos1F.x; ball1.y = ball0.y + pos1F.y; ball0.x = ball0.x + pos0F.x; ball0.y = ball0.y + pos0F.y;
完成したActionScript 3.0
続いて、ボール500個。処理がおもくなります。パソコンによっては動作しない?
var numBalls:uint = 500;
var bounce:Number = -1.0;
var balls:Array = new Array();
var xalpha:Number = 0.7;
var velocity:Number = 0.5;
for (var i:uint = 0; i < numBalls; i++) {
var radius:Number = Math.random() * 5 + 3;
var ball:Ball = new Ball(radius, Math.random()*0xffffff, xalpha);
ball.mass = radius;
ball.x = Math.random() * stage.stageWidth;
ball.y = Math.random() * stage.stageHeight;
ball.vx = (Math.random() * 10 - 5) * velocity;
ball.vy = (Math.random() * 10 - 5) * velocity;
addChild(ball);
balls.push(ball);
}
addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
//フレーム毎の処理
function onEnterFrame(event:Event):void {
for (var i:uint = 0; i < numBalls; i++) {
var ball:Ball = balls[i];
ball.x += ball.vx;
ball.y += ball.vy;
checkWalls(ball);
}
//numBalls - 1であるとこに注意
for (i = 0; i < numBalls - 1; i++) {
var ballA:Ball = balls[i];
for (var j:Number = i + 1; j < numBalls; j++) {
var ballB:Ball = balls[j];
checkCollision(ballA, ballB);
}
}
}
//壁と衝突しているかチェック
function checkWalls(ball:Ball):void {
if (ball.x + ball.radius > stage.stageWidth) {
ball.x = stage.stageWidth - ball.radius;
ball.vx *= bounce;
} else if (ball.x - ball.radius < 0) {
ball.x = ball.radius;
ball.vx *= bounce;
}
if (ball.y + ball.radius > stage.stageHeight) {
ball.y = stage.stageHeight - ball.radius;
ball.vy *= bounce;
} else if (ball.y - ball.radius < 0) {
ball.y = ball.radius;
ball.vy *= bounce;
}
}
//それぞれのボールが衝突しているかどうかチェック
function checkCollision(ball0:Ball, ball1:Ball):void {
var dx:Number = ball1.x - ball0.x;
var dy:Number = ball1.y - ball0.y;
var dist:Number = Math.sqrt(dx*dx + dy*dy);
if (dist < ball0.radius + ball1.radius) {
var angle:Number = Math.atan2(dy, dx);
var cos:Number = Math.cos(angle);
var sin:Number = Math.sin(angle);
var pos0:Point = new Point(0, 0);
var pos1:Point = rotate(dx, dy, sin, cos, true);
var vel0:Point = rotate(ball0.vx, ball0.vy, sin, cos, true);
var vel1:Point = rotate(ball1.vx, ball1.vy, sin, cos, true);
var vxTotal:Number = vel0.x - vel1.x;
vel0.x = ((ball0.mass - ball1.mass) * vel0.x +
2 * ball1.mass * vel1.x) /
(ball0.mass + ball1.mass);
vel1.x = vxTotal + vel0.x;
var absV:Number = Math.abs(vel0.x) + Math.abs(vel1.x);
var overlap:Number = (ball0.radius + ball1.radius)
- Math.abs(pos0.x - pos1.x);
pos0.x += vel0.x / absV * overlap;
pos1.x += vel1.x / absV * overlap;
var pos0F:Object = rotate(pos0.x, pos0.y, sin, cos, false);
var pos1F:Object = rotate(pos1.x, pos1.y, sin, cos, false);
//注意!ball1を先に計算しないと、エラー発生
ball1.x = ball0.x + pos1F.x;
ball1.y = ball0.y + pos1F.y;
ball0.x = ball0.x + pos0F.x;
ball0.y = ball0.y + pos0F.y;
var vel0F:Object = rotate(vel0.x, vel0.y, sin, cos, false);
var vel1F:Object = rotate(vel1.x, vel1.y, sin, cos, false);
ball0.vx = vel0F.x;
ball0.vy = vel0F.y;
ball1.vx = vel1F.x;
ball1.vy = vel1F.y;
}
}
//計算できるように回転させる動作
function rotate(x:Number, y:Number, sin:Number, cos:Number, reverse:Boolean):Point {
var result:Point = new Point();
if (reverse) {
result.x = x * cos + y * sin;
result.y = y * cos - x * sin;
} else {
result.x = x * cos - y * sin;
result.y = y * cos + x * sin;
}
return result;
}
長いActionScript 3.0は記述方法かえないと、読みにくな。
2009/11/14 (土) 22:46
[リセット]ボタンを押すことで、再度繰り返してスタートできます。
var A:Number = Math.random()*100+10;
var B:Number = Math.random()*100+10;
var ball0:Ball = new Ball(A, Math.random()*0xffffff);
ball0.mass = A;
ball0.x = 0;
ball0.y = stage.stageHeight/2;
ball0.vx = 3;
addChild(ball0);
var ball1:Ball = new Ball(B, Math.random()*0xffffff);
ball1.mass = B;
ball1.x = stage.stageWidth;
ball1.y = stage.stageHeight/2;
ball1.vx = -3;
addChild(ball1);
addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
function onEnterFrame(e:Event):void {
ball0.x += ball0.vx;
ball1.x += ball1.vx;
var dist:Number = ball1.x - ball0.x;
if (Math.abs(dist) < ball0.radius + ball1.radius) {
var vx0F:Number = ((ball0.mass - ball1.mass) * ball0.vx + 2 * ball1.mass * ball1.vx)/(ball1.mass + ball0.mass);
var vx1F:Number = ((ball1.mass - ball0.mass) * ball1.vx + 2 * ball0.mass * ball0.vx)/(ball1.mass + ball0.mass);
ball0.vx = vx0F;
ball1.vx = vx1F;
ball0.x += ball0.vx;
ball1.x += ball1.vx;
}
Reset_btn.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, onMouseDown);
}
function onMouseDown(e:Event):void {
removeChild(ball0);
removeChild(ball1);
A = Math.random()*100+10;
B = Math.random()*100+10;
ball0 = new Ball(A, Math.random()*0xffffff);
ball0.mass = A;
ball0.x = 0;
ball0.y = stage.stageHeight/2;
ball0.vx = Math.random()*6+2;
ball1 = new Ball(B, Math.random()*0xffffff);
ball1.mass = B;
ball1.y = stage.stageHeight/2;
ball1.x = stage.stageWidth;
ball1.vx = -Math.random()*6-2;
addChild(ball0);
addChild(ball1);
}
↓最適化後の部分
if (Math.abs(dist) < ball0.radius + ball1.radius) {
var vxTotal:Number = ball0.vx - ball1.vx;
var vx0F:Number = ((ball0.mass - ball1.mass) * ball0.vx + 2 * ball1.mass * ball1.vx)/(ball1.mass + ball0.mass);
var vx1F:Number = vxTotal + vx0F;
2009/11/14 (土) 13:37
角度のついた線との衝突判定。線が複数版です。
このFLASHの特徴はについて
うまく動いたのですが、色々と値をいじっていると不自然なところがあります。 線10本。一見、エラーが内容に見えますが、線を増やすとエラーが目立ちます。 続いて、複数80本。線と下からの衝突に注目。 線の下方向からボールが当たると、突き抜ける現象があります。最後に、ボールが大きいと、線がボールの大きさを認識してくれないバグ
var bounce:Number = -0.7;
var gravity:Number = 0.3;
var numLines:Number = 10;
var friction:Number = 0.99;
var ball:Ball = new Ball(10);
var count:int = 0;
var xball:Number = 0;
var yball:Number = 0;
var ballvx:Number = 100;
var ballvy:Number = 100;
addChild(ball);
ball.x = stage.stageWidth/2;
ball.y = 10;
//配列に線の作成と格納
var lines:Array = new Array();
for (var i:int=0; i<numLines; i++) {
var line:Sprite = new Sprite();
line.graphics.lineStyle(3,Math.random()*0xffffff);
line.graphics.moveTo(0, 0);
line.graphics.lineTo(140*Math.random()+80, 0);
addChild(line);
lines.push(line);
}
//線の配置処理
for (i = 0; i<numLines; i++) {
lines[i].x = Math.random()*470;
lines[i].y = Math.random()*350+50;
lines[i].rotation = Math.random()*120-60;
}
//フレーム毎のイベントの追加
addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
function onEnterFrame(e:Event):void {
ball.vy += gravity;
ball.vx *= friction;
ball.vy *= friction;
ball.x += ball.vx;
ball.y += ball.vy;
var right:Number = stage.stageWidth;
var bottom:Number = stage.stageHeight;
var r:Number = ball.radius;
//壁との跳ね返り処理
if (ball.x < r) {
ball.x = r;
ball.vx *= bounce;
} else if (right - r < ball.x) {
ball.x = right - r ;
ball.vx *= bounce;
}
if (ball.y < r) {
ball.y = r;
ball.vy *= bounce;
} else if (bottom - r < ball.y) {
ball.y = bottom - r;
ball.vy *= bounce;
}
//奇跡の表示
graphics.beginFill(0x00cc00);
graphics.drawCircle(ball.x, ball.y ,1);
//線との衝突チェックの開始
for (var i:int = 0; i<numLines; i++) {
checkLine(lines[i]);
}
// //画面上に速度を表示する。
// t1_txt.text = String(Math.round(ball.vx*100)/100);
// t2_txt.text = String(Math.round(ball.vy*100)/100);
//t1.text = String("aaa");
//フレームをカウントして一定時間移動がなければ、初期値にもどす
count++;
if (count>60) {
count = 0;
ballvx = ball.x - xball;
ballvy = ball.y - yball;
if (Math.abs(ballvx) < 5 && Math.abs(ballvy) < 5) {
ball.x = stage.stageWidth*Math.random();
ball.y = 10;
ball.vx = 0;
ball.vy = 0;
}
xball = ball.x;
yball = ball.y;
}
}
//チェック処理
function checkLine(line:Sprite):void {
//線の大きさの取得
var bounds:Rectangle = line.getBounds(this);
if (ball.x > bounds.left && ball.x < bounds.right) {
var angle:Number = line.rotation * Math.PI/180;
var cos:Number = Math.cos(angle);
var sin:Number = Math.sin(angle);
var x1:Number = ball.x - line.x;
var y1:Number = ball.y - line.y;
var y2:Number = cos * y1 - sin * x1;
var vy1:Number = cos * ball.vy - sin * ball.vx;
//衝突時の処理
if (y2 > -ball.height/2 && y2 < vy1) {
var x2:Number = cos * x1 + sin * y1;
var vx1:Number = cos * ball.vx + sin * ball.vy;
y2 = -ball.height/2;
vy1 *= bounce;
x1 = cos * x2 - sin * y2;
y1 = cos * y2 + sin * x2;
ball.vx = cos * vx1 - sin * vy1;
ball.vy = cos * vy1 + sin * vx1;
ball.x = line.x + x1;
ball.y = line.y + y1;
}
}
}
アップしてから気付いたのですが、fps(フレーム毎秒)が120のままでした(汗)
2009/11/11 (水) 6:08
2009/11/11 (水) 5:27
もっと硬いボールをイメージして作ったのですが、ボールがやわらくめりこんでしまいます。
//定数は最初にまとめて定義
var numBalls:int = 20;
var bounce:Number = -0.01;
var spring:Number = 0.6;
var gravity:Number = 0.9;
//配列で個別にボールの初期位置を定義
var balls:Array = new Array();
for (var i:int = 0; i<numBalls; i++) {
var ball:Ball = new Ball(Math.random()*40+25, Math.random() * 0x000000);
ball.x = Math.random() * stage.stageWidth;
ball.y = Math.random() * stage.stageHeight;
ball.vx = Math.random() * 6-3;
ball.vy = Math.random() * 6-3;
addChild(ball);
balls.push(ball);
}
addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
function onEnterFrame(e:Event):void {
//配列で個別に計算
for(var i:int = 0; i< numBalls - 1; i++){
var ball0:Ball = balls[i];
for(var j:int = i + 1; j< numBalls; j++){
var ball1:Ball = balls[j];
var dx:Number = ball1.x - ball0.x;
var dy:Number = ball1.y - ball0.y;
var dist:Number = Math.sqrt(dy*dy + dx*dx);
var minDist:Number = ball0.radius + ball1.radius;
//真中のボールと衝突したときの跳ね返り
if (dist<minDist) {
var angle:Number = Math.atan2(dy, dx);
var tx:Number = ball0.x + Math.cos(angle) * minDist;
var ty:Number = ball0.y + Math.sin(angle) * minDist;
var ax:Number = (tx - ball1.x) * spring;
var ay:Number = (ty - ball1.y) * spring;
ball0.vx -= ax;
ball0.vy -= ay;
ball1.vx += ax;
ball1.vy += ay;
}
}
}
for(i = 0; i<numBalls; i++){
var ball:Ball = balls[i];
move(ball);
}
}
//ボールの運動は切り離して計算
function move(ball:Ball):void {
ball.vy += gravity;
ball.x += ball.vx;
ball.y += ball.vy;
//ステージ端の跳ね返り
if (ball.x < ball.radius) {
ball.x = ball.radius;
ball.vx *= bounce;
} else if (ball.x > stage.stageWidth - ball.radius) {
ball.x = stage.stageWidth - ball.radius;
ball.vx *= bounce;
}
if (ball.y < ball.radius) {
ball.y = ball.radius;
ball.vy *= bounce;
} else if (ball.y > stage.stageHeight - ball.radius) {
ball.y = stage.stageHeight - ball.radius;
ball.vy *= bounce;
}
}
2009/11/10 (火) 23:30
複数のボールとステージ中央のボールの衝突運動です。
ボールの色はランダムで決まります。ボールの個数は30個。多すぎると気持ち悪くなります。
跳ね返り係数「spring」がゼロに近すぎる数値だと、ボールがめり込む印象になります。逆に1に近づくと硬いものにぶつかったように跳ね返ります。
//定数は最初にまとめて定義
var numBalls:int = 30;
var bounce:Number = -0.9;
var spring:Number = 0.7;
var centerBall:Ball = new Ball(50);
centerBall.x = stage.stageWidth/2;
centerBall.y = stage.stageHeight/2;
addChild(centerBall);
//配列で個別にボールの初期位置を定義
var balls:Array = new Array();
for (var i:int = 0; i<numBalls; i++) {
var ball:Ball = new Ball(Math.random()*10+15, Math.random() * 0xffffff);
ball.x = Math.random() * stage.stageWidth;
ball.y = Math.random() * stage.stageHeight;
ball.vx = Math.random() * 6-3;
ball.vy = Math.random() * 6-3;
addChild(ball);
balls.push(ball);
}
addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
function onEnterFrame(e:Event):void {
//配列で個別に計算
for(var i:int; i<numBalls; i++){
var ball:Ball = balls[i];
move(ball);
var dx:Number = ball.x - centerBall.x;
var dy:Number = ball.y - centerBall.y;
var dist:Number = Math.sqrt(dy*dy + dx*dx);
var minDist:Number = ball.radius + centerBall.radius;
//真中のボールと衝突したときの跳ね返り
if (dist<minDist) {
var angle:Number = Math.atan2(dy, dx);
var tx:Number = centerBall.x + Math.cos(angle) * minDist;
var ty:Number = centerBall.y + Math.sin(angle) * minDist;
ball.vx += (tx - ball.x) * spring;
ball.vy += (ty - ball.y) * spring;
}
}
}
//ボールの運動は切り離して計算
function move(ball:Ball):void {
ball.x += ball.vx;
ball.y += ball.vy;
//ステージ端の跳ね返り
if (ball.x < ball.radius) {
ball.x = ball.radius;
ball.vx *= bounce;
} else if (ball.x > stage.stageWidth - ball.radius) {
ball.x = stage.stageWidth - ball.radius;
ball.vx *= bounce;
}
if (ball.y < ball.radius) {
ball.y = ball.radius;
ball.vy *= bounce;
} else if (ball.y > stage.stageHeight - ball.radius) {
ball.y = stage.stageHeight - ball.radius;
ball.vy *= bounce;
}
}
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