Có một thuật toán cho một trò chơi bi-a?

Tôi đang tìm kiếm thuật toán để tính hướng và tốc độ của các quả bóng trong trò chơi bi-a. Tôi chắc chắn phải có một số loại mã nguồn mở cho việc này vì trò chơi bi-a là một số trò chơi máy tính lâu đời nhất tôi có thể nhớ.

Ý tôi là, khi một quả bóng chạm vào quả bóng khác, tôi cần một thuật toán để tính hướng của cả hai quả bóng. Nó sẽ phụ thuộc vào góc chính xác của nơi chúng va vào nhau và tốc độ.

Tôi muốn thực hành mã hóa Java, vì vậy tôi đang tìm mã hoặc gói java có loại mã này.

Mặc dù phát hiện / phản ứng va chạm hình cầu cơ bản khá đơn giản, nhưng việc thực hiện nó đủ chính xác để mô phỏng hồ bơi tốt sẽ khó khăn hơn, vì bạn phải đối phó với quay.

Bạn có biết về sự tồn tại của động cơ vật lý? Một số ví dụ phổ biến là những điều này (và chúng có thể làm được nhiều hơn là chỉ va chạm bóng bi-a). Có lẽ là một lựa chọn tốt để tạo một trò chơi bi-a, nhưng không quá nhiều cho việc học Java ...

Ở dạng 2D

Box2D: http://www.box2d.org

Chipmunk: http://code.google.com.vn/p/chipmunk-physics/

Trong 3D

Bullet: http://bONSphysics.org/

ODE: http://www.ode.org

Nếu bạn đang làm một trò chơi thương mại ngân sách lớn:

Havok: http://www.havok.com

Bạn có thể quan tâm đến bài viết " Bài học tại bể bơi: Phát hiện va chạm nhanh, chính xác giữa các vòng tròn hoặc hình cầu " nếu bạn chọn đi theo con đường "tự lăn". Nó không dành riêng cho Java, nhưng thảo luận về một số thuật toán liên quan đến một mô phỏng đơn giản.

Đối với một trò chơi bi-a đơn giản trong đó spin không được mô hình hóa, thuật toán khá đơn giản.

1. Để kiểm tra xem có va chạm xảy ra hay không, hãy kiểm tra xem khoảng cách giữa các quả bóng có nhỏ hơn tổng bán kính của chúng không.
2. Tính mức bình thường của tác động
3. Tính toán lực tác động dựa trên chênh lệch tốc độ, bình thường, hệ số va chạm và khối lượng
4. Áp dụng lực tác động lên cả hai quả bóng

Trong mã giả, điều này trở thành:

vector difference = ball2.position - ball1.position
float distance = sqrt(difference)
if (distance < ball1.radius + ball2.radius) {
    vector normal = difference / distance
    //vector velocityDelta = ball2.velocity - ball1.velocity
    vector velocityDelta = ball1.velocity - ball2.velocity

    float dot = dotProduct(velocityDelta, normal)

    if (dot > 0) {
        float coefficient = 0.5
        float impulseStrength = (1 + coefficient) * dot * (1 / ball1.mass + 1 / ball2.mass)
        vector impulse = impulseStrength * normal
        ball1.velocity -= impulse / ball1.mass
        ball2.velocity += impulse / ball2.mass
    }
}

Bạn có thể bỏ khối lượng khỏi thuật toán nếu tất cả các quả bóng có cùng khối lượng và cũng giả sử bán kính không đổi cho tất cả các quả bóng cho trò chơi bi-a, nhưng mã sẽ hữu ích hơn cho bạn mà không cần đơn giản hóa.

Mã này dựa trên hướng dẫn này , nhưng tôi nhớ rằng phép nhân xung không chính xác ở đó.