c++ 2D小球 碰撞模拟
生活随笔
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c++ 2D小球 碰撞模拟
小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
一個(gè)簡(jiǎn)單的2D小球碰撞模擬程序,代碼不長(zhǎng)主程序90多行。
全部用c++實(shí)現(xiàn),借助easyx繪圖,同時(shí)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單向量類(lèi)便于計(jì)算 (默認(rèn)小球質(zhì)量相同 大小相同)。
#include <iostream> #include <easyx.h> #include <conio.h> #include <algorithm> #include <vector> #include <cmath> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include "Vector2D.h"//2D向量頭 #include "CollisionBox.h"//只有一個(gè)球 using namespace std; const int WIDTH = 1100; const int HEIGHT = 600;void CollisionCheck(vector<Ball> &v) { //碰撞檢測(cè)/****************為簡(jiǎn)化模型 視小球?yàn)? “一動(dòng)一靜” ********************************/for (int i = 0; i < v.size(); i++) {for (int j = i + 1; j < v.size(); j++) {if (pow(v[i].x - v[j].x, 2) + pow(v[i].y - v[j].y, 2) <= 4.0 * v[i].r*v[i].r) {Vector2D vv(v[i].vx - v[j].vx, v[i].vy - v[j].vy); //和速度向量Vector2D v1, v2; //小球1速度向量、小球2速度向量/*****************根據(jù)兩球坐標(biāo)計(jì)算兩球碰撞球心連線的向量(方向)**********************/Vector2D t1(v[i].x, v[i].y), t2(v[j].x, v[j].y);v2 = t2 - t1;double angle = Angle(vv, v2); //得到球心連線與和速度夾角double k = Len(vv)*cos(Rad(angle)) / Len(v2);v2.x *= k; //得到小球2的速度向量v2.y *= k;v1 = vv - v2; //計(jì)算得到小球1的速度向量/******************至此已經(jīng)計(jì)算出碰撞后兩小球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)*************************/v[i].vx = v1.x + v[j].vx; //再加上之前的速度是因?yàn)橛?jì)算過(guò)程是將一個(gè)球看做靜態(tài)來(lái)計(jì)算的v[i].vy = v1.y + v[j].vy;v[j].vx += v2.x;v[j].vy += v2.y;}}} } void WallCheck(vector<Ball> &v) {for (int i = 0; i < v.size(); i++) {if (v[i].x + v[i].r >= WIDTH) v[i].vx *= -1; //右壁else if (v[i].y - v[i].r <= 0) v[i].vy *= -1; //上壁else if (v[i].x - v[i].r <= 0) v[i].vx *= -1; //左壁else if (v[i].y + v[i].r >= HEIGHT) v[i].vy *= -1; //下壁} } void CreatBall(vector<Ball> &v) {srand((unsigned int)time(NULL));for (int i = 0; i < 10; i++) { //隨機(jī)生成10個(gè)小球double x, y, r = 20, vx, vy;bool f = 1;while (f) {f = 0;x = (rand() % (WIDTH - 2 * (int)r))*1.0 + r;y = (rand() % (HEIGHT - 2 * (int)r))*1.0 + r;for (int j = 0; j < v.size(); j++) { //要保證生成的位置不重疊if (pow(v[j].x - x, 2) + pow(v[j].y - y, 2) <= 4.0 * pow(v[j].r, 2)) {f = 1;}}if (!f) {vx = rand() % 6; //速度太快會(huì)粘到一起......汗vy = rand() % 6;Ball t(x, y, r, vx, vy);v.push_back(t);}}} } int main() {initgraph(WIDTH, HEIGHT);vector<Ball> v;CreatBall(v);while (1) {BeginBatchDraw();for (int i = 0; i < v.size(); i++) solidcircle(v[i].x, v[i].y, v[i].r);CollisionCheck(v);WallCheck(v);for (int i = 0; i <= 10000000; i++); //適當(dāng)延時(shí)EndBatchDraw();cleardevice();for (int i = 0; i < v.size(); i++) {v[i].x += v[i].vx;v[i].y += v[i].vy;}}closegraph();return 0; }頭文件:
Vector2D.h
CollisionBox.h
#pragma once struct Ball {double x, y, r;double vx, vy; //x、y軸的的方向向量Ball() :x(), y(), r(), vx(), vy() {}Ball(double sx, double sy, double sr = 30.0, double svx = 3.0, double svy = 0.0):x(sx), y(sy), r(sr), vx(svx), vy(svy) {} };總結(jié)
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