Как устранить дрожание при столкновениях в rapier2d?

Question

Азат

физика , rust

Как устранить дрожание при столкновениях в rapier2d?

Как улучшить рендеринг с использованием библиотек macroquad и rapier2d, чтобы устранить дрожание объектов? Я проверил все настройки для коллайдеров и твёрдых тел, но не нашёл решения. Моя задача состоит в том, чтобы двигать окружности с линейной скоростью, без применения дополнительных сил. Считаю, что мне могут понадобиться функции физики для обнаружения и разрешения столкновений. Если это действительно так, не будет ли смысла в использовании этой библиотеки, если у меня уже есть собственная реализация необходимого поведения? Однако, если получится интегрировать rapier2d, это откроет новые возможности. Каковы ваши рекомендации в этой ситуации? 

```rust
use macroquad::camera::{set_camera, Camera2D};
use macroquad::color::{GREEN, PURPLE};
use macroquad::input::{
    is_key_pressed, is_mouse_button_down, is_mouse_button_pressed, mouse_position, MouseButton,
};
use macroquad::math::vec2;
use macroquad::prelude::{clear_background, get_frame_time, next_frame, WHITE};
use macroquad::shapes::{draw_circle, draw_rectangle};
use macroquad::window::{screen_height, screen_width};
use rapier2d::na::Vector2;
use rapier2d::prelude::*;

const FIXED_TIMESTEP: f32 = 1.0 / 60.0;

fn add_ball(
    rigid_body_set: &mut RigidBodySet,
    collider_set: &mut ColliderSet,
    translation: Vector2<f32>,
    radius: f32,
    restitution: f32,
) {
    let rigid_body = RigidBodyBuilder::dynamic()
        .translation(translation)
        // .gravity_scale(0.0)
        .ccd_enabled(true)
        // ...
```

28 января 2025 г. 16:44

Ответы на вопрос 1

Похожие вопросы

Answer 1

Устранение дрожания при столкновениях в физическом движке, таком как Rapier2D, может быть вызвано несколькими причинами, включая неправильные настройки тела и коллайдеров, время симуляции, а также другие параметры физики. Вот несколько рекомендаций, которые могут помочь вам улучшить стабильность симуляции и устранить дрожание:

### 1. Параметры жесткости и периодичность

- **Используйте `Solver`**: Убедитесь, что у вас правильно настроен решатель столкновений. Вы можете использовать `Solver` для настройки максимального количества итераций и уровня острых столкновений.
  
- **Увеличьте количество итераций**: Добавьте больше итераций для решателя при разрешении столкновений. Например:
  ```rust
  let mut physics_pipeline = PhysicsPipeline::new();
  let mut island_manager = IslandManager::new();
  let mut broad_phase = BroadPhase::new();
  let mut narrow_phase = NarrowPhase::new();
  let mut ccd = CCDPhysicsPipeline::new();
  
  // Создание решателя
  let mut solver = Solver::new();
  solver.set_joint_iterations(10); // Увеличьте количество итераций
  ```
  
### 2. Параметры коллайдеров

- **Настройки коллайдеров**: Убедитесь, что ваши коллайдеры имеют адекватное значение упругости (restitution) и трения. Если у вас большие значения упругости, это может вызвать избыточное раскачивание объектов.
  
- **Измените форму**: Если у вас много объектов с круглыми коллайдерами, попробуйте изменить некоторые из них на более простые формы, такие как квадраты или полигоны, которые могут лучше справиться с столкновениями.

### 3. Физическая настройка

- **Проверьте масштаб физических объектов**: Убедитесь, что объекты имеют правильный масштаб. Если объекты очень маленькие или большие по сравнению с другими, это может вызывать неестественные взаимодействия.

- **Используйте цикл фиксированного шага времени**: Убедитесь, что вы вызываете физическую симуляцию с фиксированным шагом времени, чтобы избежать нестабильности. Например:
  ```rust
  let time_step = 1.0 / 60.0;
  physics_pipeline.step(
      &gravity,
      &integration_parameters,
      &mut islands,
      &mut broad_phase,
      &mut narrow_phase,
      &mut rigid_body_set,
      &mut collider_set,
      &mut impulses,
  );
  ```

### 4. CCD (Continuous Collision Detection)

- **Используйте CCD (непрерывное обнаружение столкновений)**: Вы уже включили CCD, это хорошая практика. Убедитесь, что у всех быстро движущихся объектов оно включено. Это поможет устранить проблемы с пропуском столкновений:

  ```rust
  let rigid_body = RigidBodyBuilder::dynamic()
      .translation(translation)
      .ccd_enabled(true)
      .build();
  ```

### 5. Устранение дрожания при рендеринге

- **Убедитесь, что вы отображаете актуальные позиции объектов**: Проверьте, что вы рендерите позиции объектов, которые были актуализированы после физической симуляции, а не старые данные.

### 6. Собственная реализация и возможные улучшения

Если у вас уже есть собственная реализация физики и обнаружения столкновений, рассмотрите возможность интеграции Rapier2D как мотора для расчета столкновений только для определённых объектов, где это нужно, а также для использования функций, которые могут быть сложны для реализации самостоятельно. Например, такие функции, как различные типы связи и реализации физических сил. Это позволит вам сосредоточиться на создании игрового процесса и логики, оставив физику библиотеке, которая предоставляет готовые решения.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы или вам нужны конкретные примеры кода, не стесняйтесь спрашивать!