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Box2D のような物理ライブラリを使用して、線路をたどる列車の上面図やスイッチなどをモデル化するのは楽しいと思います。これを機能させるには、どのジョイントとモーターが必要ですか?

車がスプライン トラックをたどるのに必要な力を実装して、他の電車の車、歩行者、デロリアンなどに衝突できるようにする方法に興味があります。時間ステップごとに「車は現在スプライン(t)にある」と言うだけです。物理エンジンに過剰な力が発生します。私の理解が正しければ、車を 1 つの力でトラックに貼り付け、別の力でトラックと平行になるようにその角度を制限します (または、車の前後を 2 つの力でトラックに貼り付けます)。列車を前進させる別の力。これらのことを達成する方法の詳細を探しています。

物理プロセスのシミュレーションで乱数を生成することはできますか?

サイコロの物理的なロールをシミュレートすると (つまり、あなたがサイコロを拾い、手で振って、テーブルに放し、どちらの面が「出る」かを記録します...)、それは「乱数」を生成しますか?本当に何も達成しない複雑なシミュレーションがあります。

摩擦 u も含まれる表面上の質量 m と半径 R の円盤を考えてみましょう。この円盤にある方向に開始速度 v を与えると、円盤はその方向に向かって進み、減速して停止します。

ディスクが速度の横に回転 (または表面に垂直な回転線で回転) w している場合、ディスクは線上を移動せず、代わりに曲がります。直線速度と角速度の両方が最後に 0 になります。

このバンディング/カーブ/ドラッグはどのように計算できますか? X(v,w,t) 関数の解析解を与えることは可能ですか?ここで、X は、特定の t での初期 vw に従ってディスクの位置を示しますか?

シミュレーションのヒントも問題ありません。w と m と u に応じて、線形速度に垂直な追加の速度が発生するため、ディスクのパスは線形パスから曲がると思います。

私は、各物理要素が独自のスレッドでシミュレートされる物理シミュレーション ソフトウェアを作成するというアイデアをいじっています。

このアプローチにはいくつかの利点があります。概念的には、現実世界の仕組みに非常に近いでしょう。システムを複数のマシンに拡張する方がはるかに簡単です。

ただし、これが機能するには、すべてのスレッドが同じ速度で実行されることを確認する必要があります。「同じ」という解釈はかなり自由です。お互い1%以内で言ってください。

そのため、必ずしも Thread.join() のようなソリューションは必要ありません。私は、すべてのスレッドが定期的に相互に同期することを保証する、超制御の学校の愛人を望んでいません。必要なのは、ランタイム (Java、Erlang、またはこの問題に最も適したもの) に、ほぼ同じ速度でスレッドを実行するように要求できることだけです。

どんな提案でも大歓迎です。

更新 2009-03-16

この質問に答えてくれたすべての人、特に答えが本質的に「これをしないでください」だったすべての人に感謝したいと思います. 皆さんのコメントのおかげで、私は自分の問題をよりよく理解できるようになりました。それにもかかわらず、ピーターの答えが質問自体に対する最良の答えだと感じたので、それを受け入れました。

質問：

• コンピューター シミュレーションは、通常、リソースを集中的に使用しますか?

たとえば、Simul8 : 離散イベント シミュレーション パッケージ - これはなぜ計算集約的であり、どの要因 (計算) がこれに寄与するのでしょうか?

サーバー/クライアント アプリケーションの接続の問題をデバッグするために、不安定なネットワーク接続をシミュレートする必要があります。微弱なワイヤレス ネットワークなどの状況をシミュレートできるプログラムがあるかどうか疑問に思っていました。

帯域幅の削減だけでなく、信頼性の低下、頻繁なオンとオフ、切断の短いバーストなどについても言及しています。

現在、画面の領域を占有しているもの (高度計、対気速度計、ラジオなど) を (うまくいけば) 表示する Microsoft Flight Simulator と連携するハードウェア コンポーネントを構築することを検討しています。

FlightSim の実行中にそれらの値を読み取って、外部のハードウェア コンポーネントを画面上のものと同期させる方法はありますか? 遅延があまりないように、比較的迅速に実行することをお勧めします。

これはこれのフォローアップです。（すべての回答を読む必要はありません。質問だけを読んでください）

人々は私にプロセスとスレッドの違いを説明してくれました。一方で、CPU のすべてのコアを完全に活用できるようにプロセスが必要でした。他方で、プロセス間で情報を渡すことは理想的とは言えず、扱っている巨大なオブジェクトの 2 つのコピーを持ちたくありませんでした。と。

そこで私は、プロセスとスレッドを組み合わせてこれを行う方法を考えてきました。これが理にかなっているかどうか教えてください。私のプログラムの主なプロセスは GUI プロセスです。「rendering-manager」スレッドを生成します。レンダリング マネージャー スレッドはシミュレーションのレンダリングを担当しますが、単独でレンダリングするのではなく、他のプロセスを生成してその作業を行います。

目標は次のとおりです。

1. レンダリングでは、利用可能なすべてのコアを活用する必要があります。
2. GUI が遅くなることはありません。

レンダリング マネージャーをスレッドにしたい理由は、多くの情報を GUI と共有する必要があるためです。つまり、シミュレーション タイムラインです。

それで、これは良いデザインだと思いますか？改善のための提案はありますか？

アップデート：

「レンダリング」という言葉を紛らわしく使用して申し訳ありません。レンダリングとは、画面にレンダリングするのではなく、シミュレーションを計算することを意味します。

オペレーティング システムのクラスでは、「ジュラシック パーク」というタイトルのスケジューリング シミュレーターを作成します。

私の究極の目標は、一連の車が設定された経路をたどり、乗客がそれらの車が戻るために設定された場所で列に並んで待っていることです。これは、トラックとその上を移動する車の単純な 2D のトップダウン ビューになります。

何も視覚的に表示する必要なく、これを簡単にコーディングできますが、固定されたトラックに沿って移動する車を実装する最善の方法が何であるかはよくわかりません。

まず、OpenGL を使用して車を四角形として描画しますが、車の位置を更新し、シミュレートされたテーマ パークの設定されたパスに沿って移動していることを確認する方法については、まだ少し混乱しています。

トラックの頂点をリストに保存し、各呼び出しupdate()で車を次の頂点に近づける必要がありますか?

私は、ブラウザ上で動作し、多くの可視化およびシミュレーション作業 (静電および電磁気の可視化、2D および 3D) を備えた包括的な教育用ソフトウェアを開発する予定です。

どの言語 ( Processing、javascript など) が私の目的に最適ですか?