利用加速度转盘的实现

一时失言乱红尘 2023-10-18 15:09 59阅读 0赞

好久没做过2D项目，今天做一个摇奖转盘，没多想做出来发现停下来很生硬。就模拟加速和减速，这里是距离，最后换成改变transform改变角度就好了。

using System.Collections;
    using System.Collections.Generic;
    using UnityEngine;
    
    //计算转盘的加速度方法
    //by thinbug 2019.3
    //这里为了直观看到表现,让一个盒子前进和刹车.调试好后可以把距离改成旋转
    public class TBTurnAround : MonoBehaviour {
    
        //
        //加速度 a = (v - v0) / t
        //瞬时速度公式 v = v0 + at;
        //位移公式 x = v0t +½at²;
        //平均速度 v = x / t = (v0 + v) / 2
        //导出公式 v²-v0²=2as
        //（单位均为国际单位，即a的单位为m/s²，x的单位为m，v的单位为m/s）
       
        float v1 = 100f;    //最快时候的速度
        float s1 = 170f;    //需要行进的距离,这个可以替换成转盘的角度localEulerAngles , 角度一直累加(减少),方向不同,不用考虑360的问题,Inspector面板显示的是360,实际值随着转动很大(很小).
    
    
        float s2 = 30f;     //开始制动停止的距离
    
        public int stat;
    	void Start () {
            
    	}
    
        Vector3 at = Vector3.zero;
        float btime = 0f;
        float t;
        float a;
        float pass;
        void Update ()
        {
            if (stat == 1)
            {
                Debug.Log("加速开始");
                //状态等于1的时候开始.
                btime = Time.time;
                stat = 2;
    
                //根据公式v²-v0²=2as计算出启动的加速度
                //a = (v²-v0²)/2s
                a = Mathf.Pow(v1, 2) / (2 * s1);
            }
            if (stat == 2)
            {
                //当前运行了多久,计算当时行走的距离
                t = Time.time - btime;
                pass = v1 * t + 0.5f * a * t * t; //S = 1/2 at^2;
                at.z = pass;
    
                
    
                if (pass > s1)
                {
                    at.z = s1;
                    transform.transform.position = at;
                    Debug.Log("减速开始");
                    stat = 3;
                    btime = Time.time;
                    
                    //减速也是先计算刹车的加速度
                    a = -Mathf.Pow(v1, 2) / (2 * s2);
                    
                    return;
                }
                transform.transform.position = at;
            }
            if (stat == 3)
            {
    
                t = Time.time - btime;
                pass = v1 * t + 0.5f * a * t * t;
    
                //这个计算下当时的速度,判断是否该停下来了.如果是负数.
                float atv = v1 + a * t;
    
                if (atv < 0f)
                {
                    at.z = s1 + s2;
                    transform.transform.position = at;
                    stat = -1;
                    Debug.Log("到了");
                    return;
                }
    
                at.z = pass + s1;
                transform.transform.position = at;
            }
        }
    }

在场景中拖动一个球，拖脚本上去，把变量stat改成1就开始了。

补充：  
多次使用到这个脚本，又进行了一些修改，改为一个静态函数，方便调用。下面是代码。

using System.Collections;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Threading.Tasks;
    using UnityEngine;
    using UnityEngine.Events;
    
    
    public class MathFunction : MonoBehaviour
    {
        
        //
        //加速度 a = (v - v0) / t
        //瞬时速度公式 v = v0 + at;
        //位移公式 x = v0t +½at²;
        //平均速度 v = x / t = (v0 + v) / 2
        //导出公式 v²-v0²=2as
        //（单位均为国际单位，即a的单位为m/s²，x的单位为m，v的单位为m/s）
    
        //计算加速度方法
        //by thinbug 2022.9.16
        //这里为了直观看到表现,让一个盒子前进和刹车.
        //物理加速后进行减速
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="initSpeed">初速度</param>
        /// <param name="accelerateMaxSpeed">加速到最高时候的速度</param>
        /// <param name="accelerateMaxDis">加速到最高时候到起点的距离</param>
        /// <param name="decelerateMaxDis">减速的最长距离</param>
        /// <param name="action">返回结果{是否结束，距离}</param>
        /// <param name="callbackFrameRate">返回的周期单位毫秒</param>
        /// <returns></returns>
        public static async Task PhysicsAccelerateDecelerate(float initSpeed = 50f, float accelerateMaxSpeed = 100f, float accelerateMaxDis = 100f, float decelerateMaxDis = 100f, UnityAction<bool,float> action = null, int callbackFrameRate = 50)
        {
        
            int delaytime = (int)(1000f / callbackFrameRate);    //每帧的时间
            int state = 1;
            float btime = Time.time;
            float t;
            float a;
            float pass;
            float nowAt = 0f;
            //加速阶段
            //根据公式v²-v0²=2as计算出启动的加速度
            //a = (v²-v0²)/2s
            a = (Mathf.Pow(accelerateMaxSpeed, 2) - Mathf.Pow(initSpeed, 2)) / (2 * accelerateMaxDis);
    
    
            while (state > 0)
            {
        
                action?.Invoke(false, nowAt);
                await Task.Delay(delaytime);
                if (state == 1)
                {
        
                    //当前运行了多久,计算当时行走的距离
                    t = Time.time - btime;
                    //瞬时速度公式 v = v0 + at;
                    //位移公式 x = vt +½at²;
                    
                    //pass = accelerateMaxSpeed * t + 0.5f * a * t * t; //S = 1/2 at^2;
                    pass = initSpeed * t + 0.5f * a * t * t; //S = 1/2 at^2;
                    nowAt = pass;
                    if (pass > accelerateMaxDis)
                    {
        
                        nowAt = accelerateMaxDis;
                        state= 2;
                        btime = Time.time;
    
                        //减速也是先计算刹车的加速度,vt是0
                        a = 0-Mathf.Pow(accelerateMaxSpeed, 2) / (2 * decelerateMaxDis);
                    }
                }
                else if (state == 2)
                {
        
                    t = Time.time - btime;
                    pass = accelerateMaxSpeed * t + 0.5f * a * t * t;
    
                    //这个计算下当时的速度,判断是否该停下来了.如果是负数.
                    float atv = accelerateMaxSpeed + a * t;
    
                    if (atv < 0f)
                    {
        
                        nowAt = accelerateMaxDis + decelerateMaxDis;
                        state = -1;
                    }
                    else
                    {
        
                        nowAt = pass + accelerateMaxDis;
                    }
                }
            }
    
            action?.Invoke(true, nowAt);
        }
    
        //下面的是演示如何使用
    
        private async void OnEnable()
        {
        
            await PhysicsAccelerateDecelerate(initspd, addspd, dis1, dis2, test, 50);
        }
    
        public float initspd = 10f;
        public float addspd = 50f;
        public float dis1 = 100f;
        public float dis2 = 50f;
    
    
        void test(bool finish,float dis)
        {
        
            Debug.Log("Finish:"+finish +" ,dis : "+dis);
            Vector3 at = transform.position;
            at.z = dis;
            transform.position = at;
        }
    }