缩放物理世界答案

【问题标题】：Scaling Physics World缩放物理世界
【发布时间】：2016-10-29 14:05:17
【问题描述】：

我目前正在研究可以使用 Box2D 或 Chipmunk2D 作为物理引擎的 2D 物理抽象层。我最初使用 Chipmunk2D，现在正在实现 Box2D。我遇到的问题之一是 Box2D 的最大速度（由 b2_maxTranslation 定义）。为了解决这个问题，我决定缩放世界，使其更适合 Box2D 单位。

目前我正在用一个常数因子缩小：

位置（包括多边形夹具定义和圆半径）
forces（在调用 b2Body::ApplyForce 之前）
脉冲（在调用 b2Body::ApplyLinearImpulse 之前）

当我使用密度来定义灯具时，这也会缩小身体质量。

我注意到的是，这不起作用。每当我施加力时，身体的移动速度都比规模大时快得多。

我是否需要缩放其他东西以使主体正确更新，或者我应该以其他方式缩放冲动和力？

【问题讨论】：

标签： box2d game-physics chipmunk

【解决方案1】：

给定一个缩放几何的比例 X，我最终做了以下事情（我没有费心缩放阻尼效果）：

速度 (SetLinearVelocity) - 线性

力 (ApplyForce) - 三次

位置（任何夹具 def CreateFixture） - 线性

质量 (GetMass) - 正方形

重力 (SetGravity) - 线性

脉冲解析 (PostSolve WorldManifold.normal) - 三次逆

在哪里

线性 = X * 设计因子
平方 = X * X * 设计因子
立方 = X * X * X * 设计因子

我对这些因素进行了几次测试，它们似乎在保持角速度和线性运动方面表现良好（我确实尝试了其他几个都失败了）。参考https://bitbucket.org/Kipt88/polymorph/src/b4d29e2434a2ed1eda2183f9e16f4782c40ee026/modules/physics2d/files/source/box2d/?at=master（源代码不再维护）。

【讨论】：

【解决方案2】：

我不会为了避免碰到b2_maxTranslation 设置而扩展世界。我会将所有物理单位归一化为 MKS 单位，并提高 b2_maxTranslation 设置或提高阶跃函数的频率。

例如，如果我想将最大速度加倍，我要么将 b2_maxTranslation 中编译的值加倍（从 2.0f 到 4.0f），要么运行两倍的 step 方法并拥有每个模拟一半的时间段，否则我会让它模拟。将所有单位标准化为 MKS，Box2D 将直接采用这些单位，我猜 Chipmunk 也会。

但是，对于不使用缩放到 MKS 单位的值的引擎，我会从 MKS 将值缩放到该引擎的单位。

希望这会有所帮助。

【讨论】：

虽然是一个很好的建议，但不是答案，因为它没有说明如何缩放值。我将发布一个单独的答案来展示我最终是如何做到的。