使用 Box2D 模拟“牛顿万有引力定律”

Question

我想使用 Box2D 模拟牛顿万有引力定律。

我浏览了手册，但找不到这样做的方法。

基本上我想要做的是在空间中放置几个物体（零重力）并模拟运动。

有小费吗？

Answer 1

这很容易实现：

for ( int i = 0; i < numBodies; i++ ) {

    b2Body* bi = bodies[i];
    b2Vec2 pi = bi->GetWorldCenter();
    float mi = bi->GetMass();

    for ( int k = i; k < numBodies; k++ ) {

        b2Body* bk = bodies[k];
        b2Vec2 pk = bk->GetWorldCenter();
        float mk = bk->GetMass();

        b2Vec2 delta = pk - pi;
        float r = delta.Length();
        float force = G * mi * mk / (r*r);

        delta.Normalize();
        bi->ApplyForce(  force * delta, pi );
        bk->ApplyForce( -force * delta, pk );
    }
}

Answer 2

正如其他人所说，Box2D 没有内置支持。 但是您可以在 b2_islands.cpp 的库中添加对它的支持。 只需更换

v += h * b->m_invMass * (b->m_gravityScale * b->m_mass * gravity + b->m_force);  

和

int planet_x = 0;
int planet_y = 0;
b2Vec2 gravityVector = (b2Vec2(planet_x, planet_y) - b->GetPosition());    
gravityVector.Normalize();    
gravityVector.x = gravityVector.x * 10.0f;    
gravityVector.y = gravityVector.y * 10.0f;    
v += h * b->m_invMass * (b->m_gravityScale * b->m_mass * gravityVector + b->m_force);    

如果你只有一个星球，那是一个简单的解决方案。 如果您想要越远的力量越小，您可以使用 1/gravityVector 而不是对其进行归一化。 这也使得增加行星的引力成为可能。 您还可以遍历行星列表并将重力向量相加。

此外，实现像 b2World::CreatePlanet 这样的 function 可能会很有用。

10.0f 只是来自地球的 9.81f 的近似值，您可能需要对其进行调整。 如果行星的质量相关，您可能需要乘以一个常数，使其看起来更逼真，或者只是增加 object 的密度以使其与行星的实际重量相匹配。

当然，您也可以将重力设置为 0、0，然后在每个 object 的每一步之前计算它，但这可能没有那么多性能。

Answer 3

不幸的是，Box2D 没有对它的原生支持，但您可以自己实现它： Box2D 和径向重力代码