个视频来看一个小球碰撞边界的运动效果。可以看到有一个小球在随机运动,然后当碰到边界它就会反弹出去,似乎可以用来做碰撞边界的检测。
想一下这个例子可不可以只用CSS来做?其实是可以的,但是这里它并不算是边界检测,又或者说它只能检测到整个窗口的边界,然后反弹。如果是有其它元素,想检测和其它元素有没有发生碰撞,用CSS就很难实现了。
先来看一下这个demo,现在非常简单,就写了一个div,然后给它一些基本的样式,用来模拟这个小球。
接下来就要想一下,怎么样可以让这个小球动起来?无非就是给它添加一个动画对吧?这个动画应该控制哪些属性发生变化,可以让这个小球动起来呢?是不是控制这两个属性?
先来控制水平方向的运动,也就是left,因为初始状态就是让它从0开始。CSS上面设置的也是0,所以from可以省略不写,只写吐就行了。结束的状态是让小球运动到边界。这里可以用一个计算的函数,水平方向用整个视口的宽度,再减去小球自身的宽度,再把这个动画给它绑定到小球上面,这样小球它就可以动起来了。
但是它只是往一个方向来动并没有反弹的效果,要让小球反弹的也很简单,给它加一个alternate,当动画执行到最后状态的时候,再反过来执行就可以了。看一下,小球运动到边界它就反弹了,但是现在只是水平方向的运动,还要加上垂直方向的运动。
垂直方向和水平方向原理是一样的,给它复制一下,再改一下动画的名称,left改成top,视口的宽度就改成视口的高度,再把这个动画绑定上去。这里名称再改一下,看一下效果。现在确实水平和垂直方向同时在运动了,但是它只是往对角线运动,没有一种随机弹跳的效果。
怎么样可以让这个运动不要那么规律?不要只是往对角线来运动,看起来有一些随机性。这里也很简单,只要让这两个动画完成的时间稍微错开一点就可以了。
→比方水平方向的给它3.6秒,垂直方向就2.3秒,看一下最终的效果。现在的运动就不是只往对角线来运动了,看起来有一定的随机性,然后运动到边界就可以回弹过来。
这个视频就到这里,感谢大家的收看。
<!DOCTYPE html> <html lang="zh_CN"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>弹球</title> <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.3.1.js"></script> </head> <body> <canvas id="canvas" width="400" height="400"></canvas> <script> // 全局canvas let canvas = document.getElementById("canvas"); let context = canvas.getContext("2d"); // 弹球对象 class Ball{ x = 100; y = 40; xSpeed = -2; ySpeed = -2; constructor(){}; getX(){ return this.x; } getY(){ return this.y; } setX(x){ this.x = x; } setY(y){ this.y = y; } getXSpeed(){ return this.xSpeed; } setXSpeed(xSpeed){ this.xSpeed = xSpeed; } getYSpeed(){ return this.ySpeed; } setYSpeed(ySpeed){ this.ySpeed = ySpeed; } // 绘制小球的方法 draw = () => { context.beginPath(); context.arc(this.x, this.y, 10, 0, Math.PI * 2, false); context.strokeRect(0, 0, 400, 400); context.fill(); }; // 移动操作 move = () => { this.x = this.x + this.xSpeed; this.y = this.y + this.ySpeed; }; // 边缘检测,碰撞检测 checkCanvas = (panel) => { // 左右 if(this.x < 5 || this.x > 400 - 5){ this.xSpeed = -this.xSpeed; } // 上方 if(this.y < 0){ this.ySpeed = -this.ySpeed; } // 下方 // 碰到挡板 if(this.y > 390 - 10){ if(this.x > panel.x && this.x < panel.xSize + panel.x){ this.ySpeed = -this.ySpeed; }else{ alert("游戏结束"); this.x = 100; this.y = 10; } } } } // 增加一个挡板对象 class Panel{ constructor(){}; // 左x x = 200; // 左y y = 390; // 长度 xSize = 50; // 宽度 ySize = 5; draw(){ context.fillRect(this.x, this.y, this.xSize, this.ySize); } } // 创建出一个小球对象 let ball = new Ball(); // 创建出挡板对象 let panel = new Panel(); // 每10秒为一帧 window.setInterval(() => { // 清空画布 context.clearRect(0, 0, 400, 400); // 画出小球 ball.draw(); // 画出挡板 panel.draw(); // 移动 ball.move(); // 进行边界判断 ball.checkCanvas(panel); },10); // 控制挡板 $("body").keydown((event) => { if(event.keyCode == 37){ panel.x = panel.x - 5; // 移出边界问题处理 if(panel.x < 0){ panel.x = 0; } } if(event.keyCode == 39){ panel.x = panel.x + 5; // 移出边界处理 if(panel.x + panel.xSize > 400){ panel.x = 400 - panel.xSize; } } }) </script> </body> </html>
这就是俩对象,,一个依赖于另一个。。
碰撞检测时实的坐标判断,碰撞完成以后两个速度分量为取反即可。
事件是左右事件。。移动即可。
需要时实刷新,即,帧的概念
尔夫球的设计环节会有样品冲击测试,以便了解产品在冲击作用下的响应。
高尔夫球的球体一般会有2~5层,分别采用不同材料,利用球体结构的刚度分布,来影响球的操控性。根据网上搜到的试验数据与材料参数,使用Abaqus对试验中的3层球进行撞击响应建模分析。球体按层切分,并赋予指定材料的截面属性。
通过Abaqus/Explicit分析的高尔夫球冲击过程中的应力以及速度云图如下:
对于球体在球杆打击作用下的响应(速度与旋转速率),在设计环节也会进行大量的计算分析,通常会计算球杆不同表面特征(U型开槽、V型开槽)下的出球响应。
如下图所示,设计部门在仿真前期会做一些基于试验参数的对标工作,以矫正仿真分析时高应变率条件下的材料本构模型参数。
在参数修正的基础上,再进行仿真计算,以更准确地对高尔夫球的动态响应进行预测,从而指导产品设计,缩短研发周期。对标后的仿真基本上可以做到和高速摄影同步。
现在再来谈谈,球面上的凹槽怎么回事。上面提到高尔夫球的出球响应中,有个变量是旋转速率,原来,球在飞行的过程中,不同旋转速率下,由于凹凸的气动外形,导致球体产生气动阻力、升力是完全不一样的,这也就决定了高尔夫球的运动轨迹。
对于高速飞行的高尔夫球,凹凸的表面会导致湍流,影响球体受力,下面这个视频是Youtube上ID为CFD Support的团队通过OpenFOAM计算的不同旋转速率条件下高尔夫球的升力和阻力系数。有没有旋转,差别还是挺显著的,所以球杆的击球面要开槽,这样在出球时,球才会更容易转起来。
https://v.qq.com/x/page/n0660gsrpd2.html
作者:邓怡超,仿真秀科普作者。
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