Soustava více pružin a závaží

Odvedli jste skvělou práci! Teď to bude na vás. Zvládli jsme naprogramovat 2D soustavu pružin a závaží. Je skvělá, je to základ mnoha simulací. V první lekci jsme takto spojili pár pružin a vymodelovali jsme tak vlasy. V tomto videu vám ukážu, jak přidat další pružiny a závaží. Nejdříve si ukážeme diagram sil, abyste pochopili, o co jde. Závaží pojmenujeme "závaží 1" a "závaží 2". Pružiny pojmenujeme "pružina 1" a "pružina 2". Nejdříve se zamyslíme nad silami, které ovlivňují závaží 1. Gravitace působí směrem dolů, pružná síla 1 směrem nahoru k ukotvení a síla útlumu působí opačným směrem. Teď se ale přidá další síla následkem připojení další pružiny se závažím. K vypočítání pružné síly 2 použijeme výchylku, která je rozdílem obou závaží, tedy pozice závaží 1 minus pozice závaží 2. Na pružnou sílu 2 také působí síla útlumu. K výpočtu výsledné síly musíme tyto dvě nové síly připočítat ke složkám X a Y. Teď se zaměříme na závaží 2. Působí na něj gravitace a k tomu pružná síla 2 minus síla útlumu 2. Tím jsme vyřešili úpravu kalkulace sil. Potřebujeme nové proměnné, které budou značit umístění a rychlost závaží 2. Umístíme závaží 2 pod závaží 1. Počáteční rychlost závaží 2 je také 0. Abychom přidali závaží 2, opíšeme vzorečky, které jsme použili pro závaží 1, ovšem se dvěma důležitými rozdíly. Pro výpočet pružné síly u závaží 2 použijeme vzoreček "mass2Position - mass1Position" namísto výchylky. Pro výpočet výsledné síly u závaží 2 použijeme vzoreček "mass2SpringForce - mass2DampingForce". Už stačí jenom nakreslit další kruh a úsečku značící závaží a pružinu. Nová pružina je umístěna mezi závaží 1 a závaží 2. Nový kruh je umístěn uprostřed závaží 2. Tohle je výsledek. Soustavy pružiny a závaží toho dokáží hodně. Pixar je nepoužívá jen na vlasy. V Hodném dinosaurovi jsme soustavami pružin a závaží simulovali i stromy. Postup se podobal simulaci vlasů, ale bylo nutné dodržovat strukturu stromu. Větve stromů jsme nasimulovali pomocí propojených úseček, jako kdybychom vlasy připojovali k dalším vlasům namísto ke hlavě. Dokonce i oblečení simulujeme pomocí soustav pružin a závaží. Merida v Rebelce nosí několik vrstev oblečení, každá z nich má jinou pružnou sílu. Síly jsme volili tak, aby napodobovaly různé materiály, například vlnu, bavlnu nebo atlas. Jak vidíte, soustavy pružin a závaží se hodí pro modelování a simulaci různých věcí. Zkuste se zamyslet, jaké další materiály by se daly vytvořit pomocí soustav pružin a závaží. To je cílem dalšího projektu. Váš úkol je upravit program tak, abyste v něm mohli vytvořit cokoli chcete. Váš nový program se automaticky zařadí do záložky "spin-offs", mezi programy ostatních uživatelů. Podívejte se na výtvory ostatních a nechte se jimi inspirovat. Bavte se!