редакция от Adler, 09.01.2009 15:16

редакция от JKot, 09.01.2009 15:32

#ifndef __CAR_PHYSIC__

#define __CAR_PHYSIC__



#include <math.h>



float sgn(float t)

{

	if (t == 0.0f) return 0;

	return t < 0.0f ? -1.0f : 1.0f;

}	



struct CarParameter

{

public:

	float kAF;				 //Коэффициент трения о воздух и в подвеске

	float MaxFRCY;			 //Максимальная продольная сила трения, выше - пробуксовка

	float MaxFRCX;			 //Максимальная поперечная сила трения, выше - занос

	float MaxRotFRC;		 //Максимальная сила трения вращения

							 //Примерные значения MaxFRCY, MaxFRCX и MaxRotFRC:

								//для асфальта - 20, 20, 10

								//для льда - 5, 5, 3

								//для гравия - 10,15, 5



	float Power;			 //Мощность движка в квт, деленная на массу в кг(1 л.с. = 736 ватт)

							 //При мощности 165 л.с. и массе 1 т. Power = 165 * 0.736 / 1000



	float CarSpeed;			 //Максимальная скорость без учета трения в м/с (1 км/ч = 0.278 м/с)

	float Radius;			 //Радиус поворота в м.

	float CtrlSens;			 //Чувствительность управления

	float carExBack;		 //Расстояние от задней оси до центра тяжести в м.	



	char KPPMaxstep;         // Число ступеней передач вперед

	float KPP[10];			 // Коэффициенты КПП



	vec2 carSize;

};



class Car

{

public:



	// Глобальные параметры

	float Accel;			    // Текущее положение педали газа

	float Break;				// Текущее положение педали тормоза

	float Steer;				// Текущее положение руля

	unsigned char KPPstep;		// Текущая передача



	float Speed;				//Скорость

	float CarX;					//Координата X центра тяжести машины

	float CarY;					//Координата Y центра тяжести машины

	float Alpha;				//Угол поворота корпуса вокруг вертикальной оси Z

	float SpeedAlpha;			//Скорость вращения

	float SpeedX;				//X компонента вектора скорости

	float SpeedY;				//Y компонента вектора скорости



	bool bTurnLeft;

	bool bTurnRight;

	bool bForward;

	bool bBackward;



	// Локальные параметры(для расчета сил, дейстующих на машину)

	float SpX;   		//Скорость по локальной оси X

	float SpY;   		//Скорость по локальной оси Y

	float FrcX;   		//Сила по локальной оси X

	float FrcY;   		//Сила по локальной оси Y

	float ForceX;   	//Сила по оси X

	float ForceY;   	//Сила по оси Y

	float RotFRC;   	//Момент силы вращения

	float tmp;  



	// Параметры машины

	float kAF;				 //Коэффициент трения о воздух и в подвеске

	float MaxFRCY;			 //Максимальная продольная сила трения, выше - пробуксовка

	float MaxFRCX;			 //Максимальная поперечная сила трения, выше - занос

	float MaxRotFRC;		 //Максимальная сила трения вращения

							 //Примерные значения MaxFRCY, MaxFRCX и MaxRotFRC:

									//для асфальта - 20, 20, 10

									//для льда - 5, 5, 3

									//для гравия - 10,15, 5



	float Power;			 //Мощность движка в квт, деленная на массу в кг(1 л.с. = 736 ватт)

							 //При мощности 165 л.с. и массе 1 т. Power = 165 * 0.736 / 1000



	float CarSpeed;			 //Максимальная скорость без учета трения в м/с (1 км/ч = 0.278 м/с)

	float Radius;			 //Радиус поворота в м.

	float CtrlSens;			 //Чувствительность управления

	float carExBack;		 //Расстояние от задней оси до центра тяжести в м.	



	char KPPMaxstep;         // Число ступеней передач вперед

	float KPP[10];		     // Коэффициенты КПП



	vec2 carSize;

	Texture tex;

public:

	Car()

	{

		bTurnLeft = false;

		bTurnRight = false;

		bForward = false;

		bBackward = false;

		Accel = 0.0f;		   

		Break = 0.0f;				

		Steer = 0.0f;				

		KPPstep = 0;			

		Speed = 0.0f; 				

		CarX = 0.0f; 					

		CarY = 0.0f; 				

		Alpha = 0.0f; 		

		SpeedAlpha = 0.0f; 			

		SpeedX = 0.0f; 			

		Speed = 0.0f; 	

	}



	Car(CarParameter& param) 

	{

		bTurnLeft = false;

		bTurnRight = false;

		bForward = false;

		bBackward = false;

		Accel = 0.0f;		   

		Break = 0.0f;				

		Steer = 0.0f;				

		KPPstep = 0;			

		Speed = 0.0f; 				

		CarX = 0.0f; 					

		CarY = 0.0f; 				

		Alpha = 0.0f; 		

		SpeedAlpha = 0.0f; 			

		SpeedX = 0.0f; 			

		Speed = 0.0f; 

		carSize = 0.0f;

		SetupParameters(param);

	}



	~Car() {}



	void SetupParameters(CarParameter& param)

	{

		kAF			= param.kAF;

		MaxFRCY		= param.MaxFRCY;	

		MaxFRCX		= param.MaxFRCX;		

		MaxRotFRC	= param.MaxRotFRC;																			

		Power		= param.Power;		 					

		CarSpeed	= param.CarSpeed;			

		Radius		= param.Radius;	

		CtrlSens	= param.CtrlSens;			

		carExBack	= param.carExBack;		

		KPPMaxstep  = param.KPPMaxstep; 

		carSize     = param.carSize;

		for (int i=0; i < 10; ++i)

		{

			KPP[i] = param.KPP[i];		    	

		}

	}



	void update(float dt)

	{

		// Локальные параметры(для расчета сил, дейстующих на машину)

		SpX = 0.0f;   		//Скорость по локальной оси X

		SpY = 0.0f;   		//Скорость по локальной оси Y

		FrcX = 0.0f;   		//Сила по локальной оси X

		FrcY = 0.0f;   		//Сила по локальной оси Y

		ForceX = 0.0f;   		//Сила по оси X

		ForceY = 0.0f;   		//Сила по оси Y

		RotFRC = 0.0f;   		//Момент силы вращения

		tmp = 0.0f;  



		if (bForward)

		{   // газ

			Accel = Accel + CtrlSens * dt;

			if (Accel > 1) Accel = 1.0f;

		}

		else

		{   // Холостые обороты

			Accel = Accel - CtrlSens * dt;

			if (Accel < 0.1f) Accel = 0.1f;

		}



		if (bBackward)

		{   // Тормоз

			Break = Break + dt * CtrlSens; 

			if (Break > 1.0f) Break = 1.0f;

		}

		else

		{	// Выровнять

			Break = Break - dt * CtrlSens; 

			if (Break < 0.0f) Break = 0.0f;

		}





		if (bTurnRight)

		{	// Поворот влево

			Steer = Steer + CtrlSens * dt;

			if (Steer > 0.5f) Steer = 0.5f;

		}

		else

			if (bTurnLeft)

			{	// Поворот вправо

				Steer = Steer - CtrlSens * dt;

				

				if (Steer < -0.5f) Steer = -0.5f;

			}

			else

				//Выровнять

				if (abs(Steer) < CtrlSens) 

				{

					Steer = 0.0f;

				}

				else

				{

					Steer = Steer - dt * CtrlSens * sgn(Steer);

				}



		// обнулить значения

		bTurnLeft = false;

		bTurnRight = false;

		bForward = false;

		bBackward = false;



	  // Перевод величин в локальную систему координат автомобиля

	  if (SpeedY > 0.0000001f)

	  {

		  tmp = atanf(SpeedX / SpeedY);

	  }

	  else

	  {

		  if (SpeedY < -0.0000001f)

		  {

			  tmp = pi + atanf(SpeedX / SpeedY);

		  }

		  else

			   tmp = 1.570796f * sgn(SpeedX);

	  }

	  tmp -= Alpha;

	  Speed = sqrtf(SpeedX * SpeedX + SpeedY * SpeedY);

	  SpX = -Speed * sinf(tmp);

	  SpY = Speed * cosf(tmp);



	  // Расчет сил

	  if (KPPstep == 0) 

	  {

		  FrcY = 0.0f; // Продольная сила

	  }

	  else

	  {

		FrcY = (KPP[KPPstep] * CarSpeed * Accel - SpY) * Power / (KPP[KPPstep] * KPP[KPPstep]);

	  }



	  FrcY = FrcY - (Break / dt + kAF) * sgn(SpY);

	  FrcX = (-SpY * Steer * carExBack / Radius - SpX) / dt;



	  if (abs(FrcX) > MaxFRCX)

	  {

		  FrcX = MaxFRCX * sgn(FrcX);    // занос

	  }



	  if (abs(FrcY) > MaxFRCY)

	  {

		  FrcY = MaxFRCY * sgn(FrcY);    // пробуксовка

	  }



	  if (KPPstep == 0) 

	  {

		  tmp = 0.0f; 

	  }

	  else

	  {

		 tmp = 2.0f / (abs(KPP[KPPstep]) * CarSpeed);

	  }



	  RotFRC = (Steer * SpY / Radius - SpeedAlpha + SpX * Accel * tmp) / dt;

	  tmp = MaxRotFRC * (CarSpeed - SpY) / CarSpeed;

	  if (abs(RotFRC) > tmp) 

	  {

		  RotFRC = sgn(RotFRC) * tmp;

	  }



	  // Перевод величин в мировую систему координат

	  ForceY = FrcY * cosf(Alpha) + FrcX * sinf(Alpha);

	  ForceX = FrcY * sinf(Alpha) - FrcX * cosf(Alpha);

	  

	  SpeedAlpha += RotFRC *dt;

	  SpeedX += ForceX * dt;

	  SpeedY += ForceY * dt;

	  Alpha += SpeedAlpha * dt;

	  CarX += SpeedX * dt;

	  CarY -= SpeedY * dt;

	}



	void turnLeft()

	{

		bTurnLeft = true;

	}



	void turnRight()

	{

		bTurnRight = true;

	}



	void pressGas()

	{

		bForward = true;

	}



	void pressBreak()

	{

		bBackward = true;

	}



	void NextKPPStep()

	{ // Передача +

		if (KPPstep == 9)

			KPPstep = 0;

		else

		if (KPPstep < KPPMaxstep) 

		{

			KPPstep += 1;

		}

	}



	void BackKPPStep()

	{ // Передача -

		if (KPPstep == 9) return;

		else

		if (KPPstep == 0)

		{

			KPPstep = 9;

		}

		else

		{

			if (KPPstep > 0) 

			{

				KPPstep -= 1;

			} 

		}

	}



	void render()

	{   // !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

		glPushMatrix();

		glTranslatef(CarX, CarY, 0.0f);

		glRotatef(Alpha * 180.0f/pi, 0.0f, 0.0f, 1.0f);





		tex.bind();



		glBegin(GL_QUADS);

		glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex2f( - carSize.x, -carSize.y);

		glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex2f( - carSize.x, carSize.y);

		glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex2f( carSize.x, carSize.y);

		glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex2f( carSize.x, -carSize.y);

		glEnd();



		tex.unbind();	

		glPopMatrix();

	}

};



#endif

редакция от DRON, 10.01.2009 09:54