Как отскакивает мяч от стены

Отскок от стен

Это 3-й этап из 10 Gamedev Canvas tutorial. Вы можете найти исходный код как он должен выглядеть после завершения этого урока в Gamedev-Canvas-workshop/lesson3.html.

Приятно наблюдать за нашим мяч, но он быстро исчезает с экрана, удовольствие длится недолго! Чтобы продлить, мы реализуем некоторое очень простое обнаружение столкновений (о которых будет рассказано далее более подробно), чтобы сделать отскок мяча от четырёх краёв холста.

Простое обнаружение столкновений

Для обнаружения столкновения мы будем проверять — касается ли мяч стены, и если это так, изменим направление его движения в нужную сторону.

Чтобы сделать расчёты проще, давайте определим переменную ballRadius , что задаст радиус нарисованного круга и будет использоваться для вычислений. Добавьте это в ваш код, где-то ниже существующих переменных:

Теперь обновите строку, которая рисует шарик, внутри функции drawBall() :

Отскакивание от верхней и нижней стены

Есть четыре стены, от которых мяч будет отскакивать — давайте сначала сосредоточимся на верхней. При каждом кадре нужно проверять, коснулся ли мяч верхней границы — если да, то будет обратное движение мяча, поэтому он начнёт двигаться в противоположном направлении и остановится в пределах видимой границы. Вспомнив, что система координат начинается с левого верхнего угла, мы можем придумать что-то вроде этого:

Если значение y положения шара ниже нуля, изменить направление движения по оси y установив его с тем же значением но с другим знаком. Если мяч движется вверх со скоростью 2 пикселя на кадр, теперь он будет двигаться «вверх» со скоростью -2 пикселя, что на самом деле означает движение вниз со скоростью 2 пикселя.

Приведённый выше код описывает отражение только от верхней границы, так что теперь давайте думать о нижнем крае:

Если положение мяча по оси y больше, чем высота полотна (помните, что мы рассчитываем значения y от верхнего левого, чтобы верхний край начинался с 0, а нижний край — 480 пикселей, высота нашего ), затем после отскока от нижней кромки обратное движение по оси y .

Мы можем объединить эти две конструкции в одну, чтобы уменьшить код:

Если одно из двух утверждений верно, тогда направление мяча меняется.

Отскоки влево и вправо

Мы сделали отражение от верхней и нижней границ, нельзя забывать и про боковины. Задача очень похожа на самом деле, все, что вам нужно сделать, это повторить конструкцию заменив Y на X:

На этом этапе вы должны вставить этот блок кода в функцию Draw (), непосредственно перед закрывающей фигурной скобкой.

Мяч продолжает исчезать в стене!

Проверьте сейчас свой код, и вы будете впечатлёны — теперь мяч, отскакивает от всех четырёх краёв нашего ! Однако есть некоторая проблема — когда мяч попадает в любую стену, он немного заходит за границы перед отскоком:

Это происходит потому, что мы проверяем касание стены и центра мяча, а не его края. Мяч должен отскакивать сразу после касания, а не когда он уже на половину в стене, так что давайте корректировать наш код включив в него небольшое выражение. Обновите последний код добавив к нему:

Когда расстояние между центром шара и краем стены равно радиусу шарика, шарик изменит направление движения. Вычитая радиус при отскоке от одной стены и добавляя при отскоке от другой, мы получили простое обнаружение столкновений. Шарик отскакивает от стен как надо.

Сравните ваш код

Давайте ещё раз проверим готовый код для этой части, и код, что у вас есть, и играйте:

Упражнение: попробуйте изменить цвет шарика на случайный цвет каждый раз, когда он попадает в стену.

Следующий шаг

Теперь мы добрались до стадии, где наш мяч одновременно двигается и остаётся на игровом поле. В четвёртой главе мы рассмотрим реализацию управления — см. Paddle and keyboard controls.

Источник

25. Как и почему отскакивает брошенный мяч

25. Как и почему отскакивает брошенный мяч

Когда мяч падает на твердую поверхность Земли, после этого он отскакивает, затем опять падает, отскакивает, до тех пор, пока не остановится. Можно рассматривать всю совокупность движений мяча как его колебание. Падение любого тела обусловлено его притяжением к другому телу – в данном случае, в направлении центра планеты. В падении тел всегда присутствует инерционный компонент – т. е. тело приобретает дополнительно еще и Инерционную Силу. Инерционная Сила тела – это и есть его импульс, кинетическая энергия, эфир. То, что заставляет тело двигаться. Если бы у мяча впереди по ходу движения не возникла твердая поверхность планеты, он так бы и продолжал движение к центру Земли. Но эта твердая поверхность не дала ему двигаться дальше. Вещество твердой поверхности поглотило часть импульса тела – т. е. часть его Инерционной Силы. Но не полностью. Именно поэтому мяч продолжает движение – отскакивает. Т. е. Инерционная Сила у него все же осталась. И движется вверх до тех пор, пока величина его Силы Инерции не становится меньше величины Силы Притяжения Земли. После этого он снова начинает падать. И так далее, пока не остановится.

Мяч, как известно, заполнен воздухом. Когда воздух закачивают в мяч, происходит его сжатие.

За счет чего происходит это сжатие и что понимать под этим термином?

Сжатие воздуха – это уменьшение расстояния между химическими элементами и молекулами, образующими воздушное тело.

Для того, чтобы понять, что происходит при этом с молекулами и химическими элементами воздуха, необходимо вспомнить, какими свойствами обладают химические элементы в составе газообразных при н.у. веществ. Химические элементы, входящие в состав газов, очень легкие. А все потому что в составе химических элементов газообразных веществ большой процент частиц с Полями Отталкивания. У одних типов их много по всему объему тела элемента. У других – их больше в центральной части. У третьих – их больше на периферии.

Частицы с Полями Отталкивания отвечают за процесс антигравитации – т. е. за увеличение расстояния между частицами, элементами, телами. Они расталкивают, разъединяют тела.

Расстояния между молекулами и элементами воздуха больше, чем в жидкостях или твердых телах. Именно благодаря обилию частиц с Полями Отталкивания. Как таковых, связей между составными элементами газов воздуха не возникает. А если и возникают связи, то они недолговечны и непрочны.

Когда происходит сжатие воздуха в мяче, происходит «насильственное» сближение элементов воздуха. При этом частицы с Полями Отталкивания «обдают» испускаемым ими эфиром частицы соседних элементов, и тем самым, трансформируют их, т. е. нагревают. Говоря проще – воздух при сжатии в пространстве полости мяча нагревается. Помимо этого, элементы воздуха. прижимаемые к стенкам мяча, нагревают и их тоже. Вы могли наблюдать этот процесс нагрева, когда накачивали мяч с помощью насоса. К слову сказать, когда мы нагнетаем воздух в камеру велосипедной шины, автомобильной, или любого другого транспортного средства, мы также нагреваем воздух внутри этой камеры путем сжатия. Вспомните, как нагревается велосипедный насос, когда мы закачиваем с его помощью воздух.

То же самое происходит и с воздушным шаром и воздухом в нем. Нагревается сжимаемый воздух и стенки шара.

В момент нагрева (трансформации, трансмутации) происходит излучение с поверхности нагревающихся элементов накопленных там солнечных частиц. Эти отделяющиеся частицы – это и есть то самое «тепло», явственно ощущаемое при накачивании.

Мы разобрали, в каком физическом состоянии пребывают химические элементы воздуха в составе накачанного мяча, резиновой камеры или воздушного шара.

Теперь поговорим о том, почему для большинства детских и спортивных игр используют мячи, заполненные именно воздухом (газом), а не жидкостью (например, водой), или каким-либо плотным веществом (например, песком или опилками). Причина в следующем.

Газообразные тела проще приводить в состояние движения. И они дольше тел в другом агрегатном состоянии сохраняют это инерционное состояние движения. При одной и той же по величине Силы Давления (Силы Удара) – рукой, ногой, головой, палкой – мяч, заполненный газом (воздухом), приобретет большую первоначальную скорость благодаря большей Силе Инерции. Даже самое незначительное давление, самый слабый удар способен заставить такой мяч двигаться. Что особенно важно в случае, если мячом играет ребенок, мускулатура которого еще так не сильна в сравнении с телами взрослых. Мяч, заполненный водой, привести в движение сложнее. Если же мяч тех же размеров заполнить, к примеру, железными опилками, то не всякий сможет его поднять.

А причина всех этих различий кроется в величине Силы Притяжения. В случае газообразного тела она минимальная. Поэтому даже небольшая Сила Давления со стороны играющего с мячом человека способна конкурировать по величине с Силой Притяжения. И если мы выстроим Параллелограмм на векторах этих двух Сил, то увидим, что при небольшой Силе Притяжения (направленной к центру планеты) большая Сила Давления дает в итоге равнодействующую, смещенную к вектору Силы Давления. И величина равнодействующей будет больше Силы Притяжения.

Так что именно благодаря небольшой Силе Притяжения мяч с воздухом легко заставить двигаться.

Мяч с воздухом легче останавливается сопротивлением со стороны воздушной среды. Мяч с водой или тем более мяч с песком при равной первоначальной скорости пройдет, значительно не меняя траектории, куда большее расстояние. Однако мяч, заполненный воздухом, при той же первоначальной скорости, пройдет суммарно большее расстояние. Он будет отскакивать, менять траекторию множество раз, упадет на землю и будет скакать, пока не остановится. Мяч с водой поведет себя куда менее живо, и суммарное время, которое он будет находиться в движении, будет меньше. Хотя он дольше будет двигаться, значительно не изменяя путь. Мяч с песком замрет еще быстрее. Хотя при этом меньше всего изменит траекторию.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Жизнь шестая: брошенный на съедение львам

Жизнь шестая: брошенный на съедение львам Наконец я попал в цивилизацию, которую смог узнать, — в Древний Рим. К сожалению, я не был ни императором, ни аристократом. Я сидел в львиной яме и ждал, когда лев отгрызет мне руку забавы ради.Я наблюдал за собой со стороны. У меня

ПОЧЕМУ РУСЬ.

ПОЧЕМУ РУСЬ. «Почему Русь. » — такой вопрос мне часто приходится слышать в последнее время. Причем, что интересно, не от моих соотечественников на обоих американских континентах. Нет! Именно здесь, в России, в моем отечестве (в полном смысле этого слова), спрашивают меня:

25. Почему вода охлаждает тела? Почему ложка в супе или чае охлаждает их?

25. Почему вода охлаждает тела? Почему ложка в супе или чае охлаждает их? Вода на поверхности любого плотного тела (и на коже человека) охлаждает его. И не только вода. Многие другие жидкости также охлаждают тела, с которыми соприкасаются. Например, спирты, эфиры, растворы

Почему?

Почему? Уважаемый читатель, прочтите эту короткую главу и подумайте, есть ли у Вас ответы на эти вопросы. Если есть, значит, Вы истинно счастливый человек. Но даже в этом случае, я думаю, Вам необходимо прочитать эту книгу. Это поможет ещё более увеличить Ваше счастье.В Мире,

Почему мы медитируем?

Почему мы медитируем? Почему мы медитируем? Мы медитируем потому, что наш мир не может удовлетворить нас. Так называемый покой, который мы испытываем в нашей повседневной жизни, это пятиминутный покой после десяти часов беспокойства, волнений и разочарований. Мы

ПОЧЕМУ?

ПОЧЕМУ? Уважаемый читатель, прочтите эту короткую главу и подумайте, есть ли у Вас ответы на эти вопросы. Если есть, значит, Вы истинно счастливый человек. Но даже в этом случае, я думаю, Вам необходимо прочитать эту книгу. Это поможет ещё более увеличить Ваше счастье.В Мире,

Домовой потомственный, пришлый, брошенный

Домовой потомственный, пришлый, брошенный У домового, обычно невидимого обитателя хозяина дома, много имен. Некоторые из них указывают на место пребывания домового, на форму его проявления, на характер и основные виды занятия. Хозяин, домоправитель, домовитушка, домовой

Почему же «нет»?

Почему же «нет»? Вселенная надежно защищена от тех, кто хочет подчинить Ее себе. Одного количества человеко-мыслей недостаточно. Требуется качество намерения. Оно должно быть хорошим.Оно не должно быть плохим.Но «что такое хорошо и что такое — плохо»?Есть «Закон подобия

Почему это происходит?

Почему это происходит? ? Общественное мнение – создание образа «партнера», в частности женщины, который становится для него идеальным. Красивая, ухоженная, прекрасная мать, хорошая хозяйка, успешная в делах, сексуальная и т. д. – и все это «в одном флаконе». «Не бывает!» –

Почему я, почему сейчас?

Почему я, почему сейчас? В то время как в мире сновидения мы способны понимать, что «наши» переживания нелокальны, та часть нас, что принадлежит к общепринятой реальности, все равно может задаваться вопросами: «Почему я?», «Почему сейчас?» «Чем я заслужил эту битву?»

Почему они так разгорячились?

Почему они так разгорячились? Объяснением этой «антипиловской» кампании, как можно полагать, было то, что я написал книгу без обиняков, простым языком – в форме, понятной среднему человеку. Книга адресовалась простым людям, а не ученым-схоластам, хотя, возможно, любой мог

Почему?

Почему? Постижение идеи можно сравнить с зачатием ребенка. Люди испытывают идущую из глубины сердца потребность в поисках истины. Подобно тому, как потребность в продолжении рода вынуждает нас иметь детей, потребность в истине побуждает нас создавать идеи. Но если истина

Почему?

Почему? В начале 634 г. тревожная весть достигла Кесарии, красивого города на побережье Палестины, который долгое время служил столицей прилегающей территории. Большой военный отряд сарацин, вторгшись на римскую территорию, перешел в пустыню Негев и направлялся на север к

Почему родителям нужен буддизм и почему буддистам стоит стать родителями

Почему родителям нужен буддизм и почему буддистам стоит стать родителями Движимый любовью и сочувствием К тем, кто еще не узнал эту подлинную природу, Я посвящаю свои действия благу других: Пусть все существа достигнут освобождения! Я проявился в человеческом

Источник

Бить мячом о стену – лучшая футбольная тренировка из детства. Подтверждают Бергкамп, Рауль и Стерлинг

Бум.

В конце июня на Sports.ru вышел подкаст о Деннисе Бергкампе. Среди десятка историй о голландце самой понятной и ностальгически близкой оказалась рассказанная самим Деннисом в автобиографии «Тишина и скорость». Первая глава книги называется «Стена». Она – об обычной кирпичной стене в рабочем районе Амстердама. Таких же стен по всему миру сотни тысяч, и каждый, у кого есть футбольный мяч, знает, какое это удовольствие – стать напротив и бить с разной силой, предугадывать отскок и принимать отлетевший мяч. В проигрыше лишь живущие на первом этаже и не особо ценящие тот самый момент, когда мяч впечатывается в стену их спален.

Именно так, с каждым ударом прокачивалась знаменитая обработка Бергкампа, без которой не было бы гола аргентинцам в 1/4 чемпионата мира и представления с «Ньюкаслом» в 2002-м.

«Обычно я был сам по себе и просто пинал мяч в стену, наблюдая, как он отскакивает и как возвращается ко мне. Это казалось таким интересным! Я пробовал по-разному: сначала одной ногой, затем другой. Придумывал все новые способы: бил внутренней и внешней стороной стопы, подъемом… Я придавал этому ритм, ускорялся, замедлял его. Иногда я целился в конкретный кирпич. С левой, правой, с подкруткой. Снова и снова. Было весело. Я наслаждался этим. Может быть, кому-то нет до этого дела. Им это неинтересно. Но я был очарован. Бьешь в стену, и мяч возвращается с одним отскоком. Ты такой: «А попробуем с двумя». Тут уже надо ударить слегка повыше и помягче. Принимать такой мяч тоже надо по-другому. Я был очень заинтригован движением мяча, как работало вращение, что можно было с ним сделать», – вспоминал Бергкамп.

Тренировки наедине со стеной дали голландцу идеальный прием. Придя в «Арсенал», он заявил: «Не давайте мне эти слабые жалкие пасы, пусть передачи будут быстрыми. Я могу справиться с любым приемом, а играть быстрее значит играть лучше». Для Бергкампа это было соревнование, в котором участвовал он один: «Я хочу испытать себя, укротив сложный для обработки мяч».

Другой большой нападающий 90-х, Рауль, отрабатывал у стены точность удара: «До 11 лет я учился футболу на улице вместе с друзьями. А если никого не было, я стучал мячом в стену. Стена была моим лучшим другом. Если удар получался хорошим, мяч возвращался прямо ко мне. Ну а если нет, приходилось бежать за мячом».

А вот гараж Оле-Гуннара Сульшера. Тренер «Манчестер Юнайтед» увлеченно подстраивается под отскоки от стен и бьет с разворота. Главный удар в карьере норвежец нанес после скидки Тедди Шерингема, когда мяч был в воздухе и сработали заложенные инстинкты.

Practice is a skill often neglected on coaching courses yet no top player ever developed without it – @ManUtd Legend Ole Gunnar Solskjaer showed me in his garage how he practiced as a boy 🔥⚽️ pic.twitter.com/AlBc0EQarG

Бесконечная пальба по стене связывает футбольные поколения точно так же, как и обозначенные камнями или сброшенными майками ворота. В документалке Antoine Griezmann: The Making of a Legend Эрик Ольатс, скаут «Реала Сосьедад», раскрывший Гризманна, вспоминает одну ночную тренировку в Сан-Себастьяне. У Антуана мало что получалось, он подумывал даже вернуться домой во Францию. Чтобы как-то зарядить мальчишку, Ольатс разбудил его, отвел к стене и бросил мяч. В свете машинных фар Антуан отрабатывал удары и учился предсказывать траекторию. «Мяч еще не ударился о стену, а ты уже должен шевелиться. Тогда мяч будет у тебя, ты сможешь его сохранить», – повторял Ольатс.

Сдружился со стеной и Рахим Стерлинг. Будущий чемпион Англии, а тогда обычный школьник, развлекался рядом со своим домом на северо-западе Лондона. «Я играл тут с двумя друзьями. Мы просто бездельничали, били, пробовали штрафные удары, обводки. Когда их не отпускали на улицу, я делал все сам. Я использовал стену, чтобы отработать прием. Поворачивался туда-сюда, пасовал стене, а потом все то же самое. Думаю, именно здесь я заложил основу моих движений», – говорил Стерлинг в интервью журналу Mundial.

«Хочешь стать футболистом – тренируйся, так просто это все не придет. Надо быть тем самым мальчишкой, который набивает по 300 ударов о стену. В футболе останутся эти ребята, а не сидящие у Плейстейшн», – ворчит Робби Кин, автор 393 голов и теперь помощник главного тренера в «Мидлсбро».

Закон отражения и энергия упругой деформации. Что происходит с мячом, когда мы стучим в стену, и почему мяч возвращается к нам?

В учебниках физики полно задач, в которых просят представить удар мяча о стену. Их составителей интересует не уровень вашей футбольной техники или коэффициент терпения соседей, а элементарные законы, которым подчиняется мяч. Разобраться с ними помогает заведующий кафедрой физики лицея Белорусского государственного университета Леонид Маркович.

• «Механический закон отражения часто называют законом бильярда. Почему? Потому что в бильярде, если шар падает на стенку, то угол отражения всегда равен углу падения:

Согласно этому закону вы должны симметрично отразить точку B относительно плоскости падения, как бы видеть эту точку и целиться туда. Футболист набивает ногу, и опыт помогает ему попадать в нужную точку».

«Хороший футболист [который здесь выступает второй, неупругой стенкой], скажем, при приеме на грудь может гасить скорость мяча. Оп, убирая грудь и выгибая позвоночник, он кладет мяч, чтобы не было отскока.

Если вы будете просто держать ногу на траве/асфальте, мяч отлетит, а вы сыграете роль упругой стенки.

При мягком приеме вы используете метод подвижной стенки. Отводите ногу от мяча, и отскока почти не будет. Это гашение отскока. Как говорят комментаторы, мяч липнет к ногам. Очень меткое выражение. Футболист использует физический закон, который говорит: при отражении от подвижной преграды скорость после отражения – это скорость плюс-минус две скорости этой преграды (w=v±2u). Если вы хотите погасить скорость, чтобы отскока не было (w=0), вам нужно, чтобы скорость движения преграды была половинкой от скорости налетающего объекта. Это сложная математическая задача, не каждый футболист будет ее решать. Но долбление в стенку дает ему навык».

• «После удара мяч обладает кинетической энергией. Работа вашей мышечной силы приводит мяч в движение. Он налетает на преграду. При этом мяч деформируется. Если вы сделаете замедленную съемку, то удивитесь: при ударе или налете на преграду (в нашем случае это стена) шар из красивой сферы превращается фактически в блин. Внутри вырастает давление, мяч деформируется. Если вы нарисуете его предыдущее положение, не найдете ничего общего. В этот момент кинетическая энергия переходит в энергию упругой деформации.

Мяч стремится разжаться, как пружина, и еще через долю секунды мяч отскакивает практически без потерь. Энергия упругой деформации переходит в кинетическую. Все это занимает миллисекунды. Вы глазом этого не видите. Но в момент отскока можно увидеть, как мяч дергается.

Вы слышите звук от удара, это означает, что воздух сжимается между мячом и стеной, возникает хлопок (это поперечная волна сжатия воздуха). В трансляциях звук удара по мячу хорошо слышен».

«Играя со стенкой, вы этих уравнений не пишете. Но вы тренируетесь, чтобы использовать навык в игре, овладеть им. Если вы будете каждый раз останавливаться, что-то высчитывать, все посмеются и будут такой недовольны».

«Минус пять» («Козел») – дворовая игра, в которой можно подставить друга и заставить его бить в стену с нулевого угла или через качели

И в словах футболистов, и в нашем детстве стена максимально ценилась, когда не получалось никого вытащить на улицу. Но стена дома, школы или трансформаторной будки (казалось, их строили уже со следами от мячей) оставалась хорошим вариантом и для большой компании. Веселье начиналось со словами: «А давайте в «Минус пять».

В разных дворах и районах эта игра называлась по-своему – «Минус пять», «Козел», – но правила были одни и те же. Играющие собирались в кучу, и кто-то первый бил в стену. Следующий в очереди бил по отскочившему мячу так, чтобы он обязательно коснулся стены. Если кто-то промахивался или делал два касания, на его счет записывалось «-1» или «к». Собравший полный комплект вылетал.

Это была бы очень простая игра, если бы участники не пытались подставить друг друга. Кто-то лупил со всей силы и с удовольствием наблюдал за укатившимся мячом. Более искусные ребята целились прямо в угол и загоняли соперника в положение, из которого попасть можно только с хорошей подкруткой. Настоящая ловушка – мяч, застрявший под припаркованной рядом машиной. Выбить мяч, заставить его как-то перескочить бордюр и при этом попасть в стену? Сложная задача даже для лучших людей двора.

Источник