Physics How To

Blitz3D Forums/Blitz3D Userlibs/Physics How To

Jerome Squalor
 #1
so how would someone go about making a physics engine?

Abrexxes
 #2
Graphics 512,512,0,2
SetBuffer BackBuffer()

xp#=100
yp#=100
xg#=0
yg#=0


While Not KeyHit(1)

   mx=MouseX()
   my=MouseY()

   ;Richtungsvektor an Geschwindigkeit anlegen
   xg=xg+(mx-xp)/100.0
   yg=yg+(my-yp)/100.0

   ;Ein einfacher Luftwiederstandersatz
   xg=xg*.98
   yg=yg*.98

   ;Geschwindigkeit an Position anwenden
   xp=xp+xg
   yp=yp+yg

   Color 255,0,0:Line mx,my,xp,yp
   Color 255,255,0:Oval xp-4,yp-4,9,9,1
   Color 255,255,255:Rect mx-4,my-4,9,9,0

   Flip
   Cls
Wend
End


Just a beginning ;)

Jerome Squalor
 #3
coolio...

Jerome Squalor
 #4
hey, just made it so the ball bounces off the walls

Graphics 1280,1024,0,1
SetBuffer BackBuffer()

xp#=100
yp#=100
xg#=0
yg#=0


While Not KeyHit(1)

   mx=MouseX()
   my=MouseY()

   	
; Directional vector to create speed

   xg=xg+(mx-xp)/100.0
   yg=yg+(my-yp)/100.0

   ; A simple replacement air resistance
   xg = xg *.98
   yg = yg *.98

   ; Speed at the position to apply
   xp=xp+xg
   yp=yp+yg

	If xp < 0 Or (xp + 4 > GraphicsWidth())
		
		xg = -xg
		
	EndIf
	
	
	If yp < 0 Or (yp + 4 > GraphicsHeight())
	
		yg = -yg
		
	EndIf

   Color 255,0,0:Line mx,my,xp,yp
   Color 255,255,0:Oval xp-4,yp-4,9,9,1

   Color 255,255,255:Rect mx-4,my-4,9,9,0

   Flip
   Cls
Wend
End


Abrexxes
 #5
Cool, here another one. First draw some lines with the left mouse button, then push 2 times ESC. (i have lots of this little codes that i found all the time in the forums ^^)

;Grafikkramm
gfx=1024
gfy=768


ghx=gfx/2
ghy=gfy/2
Graphics gfx,gfy,0,1
SetBuffer BackBuffer()

Type kp ;KnotenPunkte
 Field xs% ;X-Fest-Position
 Field ys% ;Y-Fest-Position
 Field xp# ;X-Position
 Field yp# ;Y-Position
 Field xg# ;X-Speed
 Field yg# ;Y-Speed
 Field at% ;mobil/fest
 Field masse#
End Type

Type vk ;VerKlinkungen
 Field k1% ;von KP-1
 Field k2% ;zum KP-2
 Field ln# ;Solllänge
End Type


Type af ;Aussenfläche
 Field k1% ;von KP-1
 Field k2% ;zum KP-2
 Field ln# ;Fläche
End Type

sw%=0 ;Switch
id%=0 ;Handle
wk#=0 ;Winkel
dx#=0 ;
dy#=0 ;
mp%=1 ;Moving-Position
nn%=0 ;GetKey-Mode-Switch
gk%=0 ;GetKey-Puffer
nm$="";Filename

Global cw#=0.001 ;luftwiderstand
Global i#=0.1   ;invmasse
Global Abl=0 ; Ablenkung aktiviert?

;EDIT Hauptschleife
While Not KeyHit(1)

 ;Mauskramm
 mx=MouseX()
 my=MouseY()
 nx=Int(mx/10.0)*10
 ny=Int(my/10.0)*10

 ;KP Erstellen
 If MouseHit(1)
  id=0
  For kp.kp=Each kp
   If kp\xp=nx And kp\yp=ny id=Handle(kp)
  Next

  If id=0
 
   ;i=i-0.1

   kp.kp=New kp
   kp\xs=nx
   kp\ys=ny
   kp\xp=nx
   kp\yp=ny
   kp\xg=0
   kp\yg=0
   kp\at=0
   kp\masse=i
   id=Handle(kp)
  End If

  If sw=0
   vk.vk=New vk
   vk\k1=id
   vk\k2=id
   sw=1
  Else
   vk.vk=Last vk
   vk\k2=id
   k1.kp=Object.kp(vk\k1)
   k2.kp=Object.kp(vk\k2)
   vk\ln=Sqr((k1\xp-k2\xp)^2+(k1\yp-k2\yp)^2)
   sw=0
  End If
 End If

 ;Eigenschaft
 If MouseHit(2)
  id=0
  For kp.kp=Each kp
   If kp\xp=nx And kp\yp=ny id=Handle(kp)
  Next

  If id<>0
   k1.kp=Object.kp(id)
   k1\at=1-k1\at
  End If
 End If

 Color 32,32,48:Rect 0,gfy-40,gfx,60,1 ;Boden
 Color 48,48,72:For q=0 To gfx Step 10:Rect q,0,1,gfy,1:Rect 0,q,gfx,1,1:Next ;Gitter (fein)
 Color 64,64,96:For q=0 To gfx Step 40:Rect q,0,1,gfy,1:Rect 0,q,gfx,1,1:Next ;Gitter (grob)
 Color 96,96,144:Rect ghx,0,1,960,1 ;Mittellinie
 Color 240,240,240

 ;Maus-Position
 Rect mx-2,my-2,5,5,1
 Rect nx-4,ny-4,9,9,0

 ;KPs
 For kp.kp=Each kp
  Rect kp\xp-4,kp\yp-4,9,9,kp\at
 Next

 ;VKs
 For vk.vk=Each vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  Line k1\xp,k1\yp,k2\xp,k2\yp
  If k1=k2 Line k1\xp,k1\yp,nx,ny
 Next

 

 ;Schwerpunkt einzeichnen
 SX#=0
 SXtemp#=0
 Smasse#=0
 For kp.kp=Each kp
  Smasse=Smasse+1/(kp\masse)
  SXtemp#=SXtemp#+(kp\xp*(1/(kp\masse)))
 Next

 If Smasse>0
  SX#=SXtemp#/Smasse
 EndIf

 SY#=0
 SYtemp#=0
 For kp.kp=Each kp
   SYtemp#=SYtemp#+(kp\yp*(1/(kp\masse)))
 Next
 If Smasse>0
  SY#=SYtemp#/Smasse
 EndIf

 Oval SX-2,SY-2,5,5,0




 If KeyHit(59) nn=1 ;Load-Modus
 If KeyHit(60) nn=2 ;Save-Modus

 If nn>0
  gk=GetKey()
  If gk=8 If Not nm="" nm=Left(nm,Len(nm)-1)
  If gk>31 nm=nm+Chr$(gk)
  If KeyHit(57) nn=0

  ;Check
  If nn=1

   ;Handle-Konflikt
   For kp.kp=Each kp
    nn=0
   Next

   ;Handle-Konflikt
   For vk.vk=Each vk
    nn=0
   Next
  End If

  ;Load/Save
  If KeyHit(28)

   ;Load
   If nn=1
    nn=0

    ;Information einlesen
    If FileType(nm+".btm")
     file=ReadFile(nm+".btm")
      While Not Eof(file)
       If ReadByte(file)=1
        kp.kp=New kp
        kp\xs=ReadShort(file)
        kp\ys=ReadShort(file)
        kp\xp=ReadFloat(file)
        kp\yp=ReadFloat(file)
        kp\xg=ReadFloat(file)
        kp\yg=ReadFloat(file)
        kp\at=ReadByte(file)
        id=Handle(kp)
       Else
        vk.vk=New vk
        vk\k1=ReadShort(file)
        vk\k2=ReadShort(file)
        vk\ln=ReadFloat(file)
       End If
      Wend
     CloseFile file
    End If
   End If

   ;Save
   If nn=2
    nn=0

    ;Information schreiben
    file=WriteFile(nm+".btm")
     For kp.kp=Each kp
      WriteByte file,1
      WriteShort file,kp\xs
      WriteShort file,kp\ys
      WriteFloat file,kp\xp
      WriteFloat file,kp\yp
      WriteFloat file,kp\xg
      WriteFloat file,kp\yg
      WriteByte file,kp\at
     Next
     For vk.vk=Each vk
      WriteByte file,0
      WriteShort file,vk\k1
      WriteShort file,vk\k2
      WriteFloat file,vk\ln
     Next
    CloseFile file
   End If
  End If
 End If

 ;Load/Save -Info-Anzeige
 If nn=1 Text 100,100,"[Load] Filename: "+nm+".btm"
 If nn=2 Text 100,100,"[Save] Filename: "+nm+".btm"

 Text 0,0,"Knotenpunkte und Verbindungen erstellen, Speichern:F1, Laden F2, Masse ändern: Pfeil auf/Pfeil ab, weiter mit esc"
 Text 0,20,"Masse: "+ 1/i

 If KeyDown (200) Then i = i*0.98
 If KeyDown (208) Then i = i*1.02


 Flip
 Cls
Wend








;##########################################################################################################



;Luftwiderstandsflächen erstellen
While Not KeyHit(1)

 ;Mauskramm
 mx=MouseX()
 my=MouseY()
 nx=Int(mx/10.0)*10
 ny=Int(my/10.0)*10

 ;Fläche Erstellen
 If MouseHit(1)
  id=0
  For kp.kp=Each kp
   If kp\xp=nx And kp\yp=ny id=Handle(kp)
  Next

  If id>0
   
    If sw=0
     af.af=New af
     af\k1=id
     af\k2=id
     sw=1
    Else
     af.af=Last af
     af\k2=id
     k1.kp=Object.kp(af\k1)
     k2.kp=Object.kp(af\k2)
     af\ln=Sqr((k1\xp-k2\xp)^2+(k1\yp-k2\yp)^2)
     sw=0
   End If

  End If
 End If



 Color 32,32,48:Rect 0,gfy-40,gfx,60,1 ;Boden
 Color 48,48,72:For q=0 To gfx Step 10:Rect q,0,1,gfy,1:Rect 0,q,gfx,1,1:Next ;Gitter (fein)
 Color 64,64,96:For q=0 To gfx Step 40:Rect q,0,1,gfy,1:Rect 0,q,gfx,1,1:Next ;Gitter (grob)
 Color 96,96,144:Rect ghx,0,1,960,1 ;Mittellinie
 Color 240,240,240

 ;Maus-Position
 Rect mx-2,my-2,5,5,1
 Rect nx-4,ny-4,9,9,0

 ;KPs
 For kp.kp=Each kp
  Rect kp\xp-4,kp\yp-4,9,9,kp\at
 Next

 ;VKs
 For vk.vk=Each vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  Line k1\xp,k1\yp,k2\xp,k2\yp
  If k1=k2 Line k1\xp,k1\yp,nx,ny
 Next



 ;AFs
 Color 255,0,0
 For af.af=Each af
  Color 255,0,0
   k1.kp=Object.kp(af\k1)
   k2.kp=Object.kp(af\k2)
   Line k1\xp,k1\yp,k2\xp,k2\yp
   If k1=k2 Line k1\xp,k1\yp,nx,ny
  Color 255,255,0
   If k1=k2 Then
     Winkel#=(ATan2(ny-k1\yp,nx-k1\xp))
     Xforce#=-Sin(Winkel)
     Yforce#=Cos(Winkel)

     NLX#=(k1\xp+nx)/2
     NLY#=(k1\yp+ny)/2

     Line NLX,NLY,NLX+10*Xforce,NLY+10*Yforce

    Else
     Winkel#=(ATan2(k2\yp-k1\yp,k2\xp-k1\xp))
     Xforce#=-Sin(Winkel)
     Yforce#=Cos(Winkel)

     NLX#=(k1\xp+k2\xp)/2
     NLY#=(k1\yp+k2\yp)/2

     Line NLX,NLY,NLX+10*Xforce,NLY+10*Yforce
   EndIf

 Next
 Color 240,240,240



 ;Schwerpunkt einzeichnen
 SX#=0
 SXtemp#=0
 Smasse#=0
 For kp.kp=Each kp
  Smasse=Smasse+1/(kp\masse)
  SXtemp#=SXtemp#+(kp\xp*(1/(kp\masse)))
 Next

 If Smasse>0
  SX#=SXtemp#/Smasse
 EndIf

 SY#=0
 SYtemp#=0
 For kp.kp=Each kp
   SYtemp#=SYtemp#+(kp\yp*(1/(kp\masse)))
 Next
 If Smasse>0
  SY#=SYtemp#/Smasse
 EndIf

 Oval SX-2,SY-2,5,5,0

 
 Text 0,0,"Aussenflächen für den Luftwiderstand erstellen (nicht zwingend), weiter mit esc"





 Flip
 Cls
Wend







;#####################################################################################################################
;ANIM Hauptschleife
While Not KeyHit(1)

 ;Boden
 Color 48,48,72
 Rect 0,gfy-40,gfx,40,1

 ;VKs-Update
 For w=1 To 8 ;Extra-Härte
  For vk.vk=Each vk
   k1.kp=Object.kp(vk\k1)
   k2.kp=Object.kp(vk\k2)

  ; wk=(ATan2(k2\yp-k1\yp,k2\xp-k1\xp))Mod 360

  ; dx=(k1\xp+Cos(wk)*vk\ln)-k2\xp
  ; dy=(k1\yp+Sin(wk)*vk\ln)-k2\yp

  ;REPLACE


 deltaX#=k1\xp-k2\xp             ;abstände
 deltaY#=k1\yp-k2\yp

 istln#=Sqr((deltaX#)^2+(deltaY#)^2)    ;Skalarprodukt --> kann weiterdimensioniert werden!
 diff#=(istln-vk\ln)/(istln*(k1\masse+k2\masse))
 
 dx=deltaX*0.5*diff
 dy=deltaY*0.5*diff

 ;_____________________________


   dx=dx/3.5
   dy=dy/3.5




   k1\xp=k1\xp-dx*k1\masse ;ort...
   k1\yp=k1\yp-dy*k1\masse

   k1\xg=k1\xg-dx*k1\masse ;und geschwindigkeit anpassen
   k1\yg=k1\yg-dy*k1\masse


   k2\xp=k2\xp+dx*k2\masse
   k2\yp=k2\yp+dy*k2\masse
   k2\xg=k2\xg+dx*k2\masse
   k2\yg=k2\yg+dy*k2\masse
  Next
 Next

 ;KPs-Update
 Color 240,240,240
 For kp.kp=Each kp
  If kp\at=1
   kp\xp=kp\xs
   kp\yp=kp\ys
   kp\xg=0
   kp\yg=0
  End If

  kp\yg=kp\yg+.05;05  ;Gravitationskraft

  kp\xp=kp\xp+kp\xg
  kp\yp=kp\yp+kp\yg

  ;ReibungX#= (kp\xg^2)*0.01   ;Luftreibungskraft (pro punkt)
 ; ReibungY#= (kp\yg^2)*0.01
 
 
  ;kp\xg=kp\xg-ReibungX
 ; kp\yg=kp\yg-ReibungY



  If kp\yp>gfy-43 kp\yp=gfy-43:kp\yg=0:kp\xg=0
  Rect kp\xp-2,kp\yp-2,5,5,0
 Next

 ;VKs zeichnen
 Color 64,64,96
 For vk.vk=Each vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  Line k1\xp,k1\yp,k2\xp,k2\yp
 Next


 
 ;Luftwiderstand berechnen

 
  For af.af = Each af

   k1.kp=Object.kp(af\k1)
   k2.kp=Object.kp(af\k2)


   Winkel#=(ATan2(k2\yp-k1\yp,k2\xp-k1\xp))
   Xforce#=-Sin(Winkel)
   Yforce#=Cos(Winkel)
   


   If k1\xg*Xforce > 0 Then
     X1r#=af\ln*k1\xg^2*cw*Xforce           ;Xresistance
     k1\xg =k1\xg-(X1r*k1\masse)
    Else
     X1r#=0
   EndIf


   If k1\yg*Yforce > 0 Then
     Y1r#=af\ln*k1\yg^2*cw*Yforce           ;Yresistance
     k1\yg =k1\yg-(Y1r*k1\masse)
    Else
     Y1r#=0
   EndIf

   If k2\xg*Xforce > 0 Then
     X2r#=af\ln*k2\xg^2*cw*Xforce           ;Xresistance
     k2\xg =k2\xg-(X2r*k2\masse)
     Else
     X2r#=0
   EndIf

   
   If k2\yg*Yforce > 0 Then
     Y2r#=af\ln*k2\yg^2*cw*Yforce           ;Yresistance
     k2\yg =k2\yg-(Y2r*k2\masse)
    Else
     Y2r#=0
   EndIf


  ; Wenn eine Fläche (z.B. Blatt Papier) durch die Luft fällt, beginnt es
  ; sehr bald, sich seitlich zu bewegen: Dies hier ist ein Ansatz, funktioniert
  ; aber noch nicht 100%ig -> bei zu geringer Masse fliegt das Teil davon



If Abl = 1

   Ablenkung#=Sin(2*Winkel)

   k1\xg=k1\xg+Ablenkung*k1\yg *0.1*k1\masse       ;seitenkraft
   k1\yg=k1\yg+Ablenkung*k1\xg *0.1*k1\masse       ;seitenkraft
   k2\xg=k2\xg+Ablenkung*k2\yg *0.1*k2\masse      ;seitenkraft
   k2\yg=k2\yg+Ablenkung*k2\xg *0.1*k2\masse       ;seitenkraft

EndIf


   Color 0,255,0

    Line k1\xp,k1\yp,k1\xp+X1r*100,k1\yp+Y1r*100
    Line k2\xp+X2r*100,k2\yp+Y2r*100,k1\xp+X1r*100,k1\yp+Y1r*100
    Line k2\xp,k2\yp,k2\xp+X2r*100,k2\yp+Y2r*100

   


   




 
  Next







 kp.kp=Last kp
 k1.kp=Object.kp(mp)
 If KeyHit(29) mp=mp-1:If mp<1 mp=Handle(kp)
 If KeyHit(56) mp=mp+1:If mp>Handle(kp) mp=1
 If KeyDown(203) k1\xg=k1\xg-.05*Handle(kp)
 If KeyDown(205) k1\xg=k1\xg+.05*Handle(kp)
 If KeyDown(200) k1\yg=k1\yg-.05*Handle(kp)
 If KeyDown(208) k1\yg=k1\yg+.05*Handle(kp)
 Color 240,240,240:Rect k1\xp-2,k1\yp-2,5,5,1

 ;[a] Erste VK verlängern
 If KeyDown(30) vk.vk=First vk:vk\ln=vk\ln+.5

 ;[y] Erste VK verkürzen
 If KeyDown(44) vk.vk=First vk:vk\ln=vk\ln-.5:If vk\ln<10 vk\ln=10

 ;[s] 2/3te VK vorne beschleunigen
 If KeyDown(31)
  vk.vk=First vk
  vk.vk=After vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  k1\xg=k1\xg-(k1\xp-k2\xp)/100
  k1\yg=k1\yg-(k1\yp-k2\yp)/100
  vk.vk=After vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  k1\xg=k1\xg-(k1\xp-k2\xp)/100
  k1\yg=k1\yg-(k1\yp-k2\yp)/100
 End If

 ;[x] 2/3te VK zurück beschleunigen
 If KeyDown(45)
  vk.vk=First vk
  vk.vk=After vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  k1\xg=k1\xg+(k1\xp-k2\xp)/100
  k1\yg=k1\yg+(k1\yp-k2\yp)/100
  vk.vk=After vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  k1\xg=k1\xg+(k1\xp-k2\xp)/100
  k1\yg=k1\yg+(k1\yp-k2\yp)/100
 End If

 ;[d] 4te VK links drehen
 If KeyDown(32)
  vk.vk=First vk
  vk.vk=After vk
  vk.vk=After vk
  vk.vk=After vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  k1\xg=k1\xg+(k1\yp-k2\yp)/40
  k1\yg=k1\yg-(k1\xp-k2\xp)/40
  k2\xg=k2\xg-(k1\yp-k2\yp)/40
  k2\yg=k2\yg+(k1\xp-k2\xp)/40
 End If

 ;[c] 4te VK rechts drehen
 If KeyDown(46)
  vk.vk=First vk
  vk.vk=After vk
  vk.vk=After vk
  vk.vk=After vk
  k1.kp=Object.kp(vk\k1)
  k2.kp=Object.kp(vk\k2)
  k1\xg=k1\xg-(k1\yp-k2\yp)/40
  k1\yg=k1\yg+(k1\xp-k2\xp)/40
  k2\xg=k2\xg+(k1\yp-k2\yp)/40
  k2\yg=k2\yg-(k1\xp-k2\xp)/40
 End If

 pos = 0


 ;Schwerpunkt einzeichnen
 SX#=0
 SXtemp#=0
 Smasse#=0
 For kp.kp=Each kp
  Smasse=Smasse+1/(kp\masse)
  SXtemp#=SXtemp#+(kp\xp*(1/(kp\masse)))
 Next

 If Smasse>0
  SX#=SXtemp#/Smasse
 EndIf

 SY#=0
 SYtemp#=0
 For kp.kp=Each kp
   SYtemp#=SYtemp#+(kp\yp*(1/(kp\masse)))
 Next
 If Smasse>0
  SY#=SYtemp#/Smasse
 EndIf

 Oval SX-2,SY-2,5,5,0


 If Abl=1
  Text 0,0," Seitliche Ablenkung deaktivieren: Leertaste, Beenden mit esc "
  Else
  Text 0,0," Seitliche Ablenkung aktivieren: Leertaste, Beenden mit esc "
 EndIf


 If KeyHit (57) Then Abl=-Abl


 Flip
 Cls
Wend
End


Jerome Squalor
 #6
cool, thanx

mtnhome3d
 #7
heres a great physics example i found here