public void ApplyExternalForce(IRigidBody rigidBody, float timeStep)
{
Vector3 currentGravity;
rigidBody.GetGravity(out currentGravity);
Vector3 buoyancy;
Vector3.Negate(ref currentGravity, out buoyancy);
var volume = rigidBody.CollisionBounds.Volume;
buoyancy *= (Density * volume);
rigidBody.ApplyForce(ref buoyancy);
// 抗力 (D: Drag)
//
// D = (1 / 2) * P * V^2 * S * Cd
//
// P: 流体の密度 (浮力で用いる流体の密度と同じなので、このクラスでは Density)
// V: 物体と流体の相対速度
// S: 物体の代表面積 (ここでは簡易にするために衝突形状の全体の面積で代用)
// Cd: 抗力係数 (算出が大変なようなので、このクラスでは任意の設定値として調整)
Vector3 rigidBodyVelocity;
rigidBody.GetVeclocity(out rigidBodyVelocity);
// 相対速度
//var relativeVelocity = Velocity - rigidBodyVelocity;
var relativeVelocity = rigidBodyVelocity - Velocity;
// 相対速度の二乗 (速度ベクトルの大きさの二乗)
var v2 = relativeVelocity.LengthSquared();
// 抗力
var drag = Density * v2 * rigidBody.CollisionBounds.SurfaceArea * DragCoefficient;
// 抗力の方向 (単位ベクトル)
var direction = Velocity;
if (direction.LengthSquared() != 0)
{
direction.Normalize();
}
var dragVector = direction * drag;
rigidBody.ApplyForce(ref dragVector);
}
public void ApplyExternalForce(IRigidBody rigidBody, float timeStep)
{
Vector3 velocity;
rigidBody.GetVeclocity(out velocity);
// 重力方向に対して衝突があるかどうかを判定します。
Vector3 gravity;
character.RigidBody.GetGravity(out gravity);
bool isStanding = character.CollisionBounds.IsCollidedForDirection(ref gravity);
if (isStanding)
{
// 現在の速度から desiredVelocity までの速度の変化量。
var dv = desiredVelocity - velocity;
// 時間 accelerationInterval で速度 dv に到達するために必要な加速度。
var acceleration = new Vector3();
acceleration.X = dv.X / accelerationInterval;
acceleration.Y = dv.Y / accelerationInterval;
acceleration.Z = dv.Z / accelerationInterval;
// 加速度と質量によりかかる力。
var targetForce = rigidBody.Mass * acceleration;
rigidBody.ApplyForce(targetForce);
}
else
{
if (!desiredVelocity.IsZero())
{
// delta velocity
var dv = desiredVelocity - velocity;
// acceleration
var acceleration = new Vector3();
acceleration.X = dv.X / accelerationInterval;
acceleration.Z = dv.Z / accelerationInterval;
//
// 速度ベクトルが同じ方向であるほどに通常の加速度
// 反対方法であるほどに若干のブレーキをかける
//
Vector3 tryMoveVelocityUnit;
Vector3Extension.NormalizeSafe(ref desiredVelocity, out tryMoveVelocityUnit);
Vector3 currentVelocity = velocity;
Vector3 currentVelocityUnit;
Vector3Extension.NormalizeSafe(ref currentVelocity, out currentVelocityUnit);
float dot;
Vector3.Dot(ref tryMoveVelocityUnit, ref currentVelocityUnit, out dot);
//
// dot [-1, 1] -> factor [brake, 1] (brake < 1)
//
const float brake = 0.01f;
//
// dot の範囲を長さ 1 へ変更
// dot / (1 - (-1))
// それを factor の範囲の長さへ変更
// (dot / 2) * (1 - brake)
// その原点を factor の中心へ移動
// (dot / 2) * (1 - brake) + (1 - (1 - brake) / 2)
// ゆえに
// (dot * (1 - brake) + (1 + brake)) / 2
//
var factor = (dot * (1 - brake) + (1 + brake)) * 0.5f;
var targetForce = rigidBody.Mass * acceleration * factor;
// for jump
if (0 < desiredVelocity.Y)
{
var accelerationY = (desiredVelocity.Y - velocity.Y) / accelerationInterval;
targetForce.Y = rigidBody.Mass * accelerationY;
}
rigidBody.ApplyForce(targetForce);
}
}
}