前回のリンゴの落下シミュレーションの続きです。
記事をまとめたページはこちら。
前回は地面に落下するリンゴのシミュレーションをしました。
今回は地面で跳ねるようにします。
ものが地面に当たると跳ね返りますよね。
跳ね返るときは反発係数（だったかな？）によってどのくらい跳ねるかが変わります。
前回作成したプログラムです。
ここに今回は追記していきます。
０．目次
- 地面に当たる
- 跳ね返りを表現
- 当たり判定の計算方法
１．地面に当たる
地面に当たるとは、どういうことでしょうか？リンゴの位置が、一定の高さになったとき地面に落ちたと考えることにします。
画面の下のあたりのＹ座標は－１５０くらいでした。
ですので、Ｙ座標がー１５０より小さくなった場合に地面に当たったと判定します。
２．跳ね返りを表現
跳ね返ると、リンゴはどうなるでしょう？地面にあたった瞬間に、いままで下方へ進んでいたリンゴは上方へ移動していきます。
これを公式で表現すると、上へものを投げたのと同じですね。
ここで先に用意していた変数の値を、条件に見合うように変更します。
まず、初期位置を変更します。
先ほどまでは天井が初期位置でしたが、跳ね返るので初期位置を地面に変更します。
地面はＹ座標なのでー１５０になります。
次に初速度を変更します。
最初は自由落下だったので初速度は０でしたが、跳ね返ったので最初から速さがあります。
今回は跳ね返った瞬間の速度をー０．６倍した値に変更しています。
マイナスがつくのは、反対方向（上方）へ向かう速度に変更するためです。
０．６は反発係数ですが、特に意味はありません。
リンゴの反発係数は知らないので、仮の値を設定しています。
実際のリンゴに近づけるなら、もうちょっと数値を変えてみたら良いと思います。
最後に条件を地面からスタートに変更したので、経過時間をリセットします。
プログラムにするとこんな感じです。
最初の判定式はｙ座標＜-151としています。
これは俗に言うあたり判定をおこなっています。
プログラムを正しく動かすには重要なのですが、初心者には難しいと思うので、下に追記で書いておきます。
この追加したブロックを、シミュレーションの最後に追加しました。
これで完成！
リンゴが地面で跳ねるようになりました☆
実際のサンプルがこちらになります。
https://scratch.mit.edu/projects/207611887/
３．当たり判定の計算方法
ここからは興味がある人用です。今回のプログラムでの地面に当たったかどうかの判定式はｙ座標＜-151としています。
これは地味に重要です。
地面をー１５０と設定したのに、なぜｙ座標＝－１５０じゃないのでしょうか？
まず演算が＝（イコール）を使用しないのは、ｙ座標が必ずー１５０ジャストになる保障がないからです。
位置の計算結果は整数になるわけではないので、計算のタイミングでｙ座標は-150.1などとなることもあります。ですので地面よりも低い位置として不等号での判定をしています。
また判定式にはー１５０ではなく－１５１を使用しています。
そして、条件にあった場合に、Ｙ座標をー１５０に変更しています。
これは、連続で跳ね返り処理が行われないようにするための対策です。
シミュレーションでは少しずつ時間を進めながら、繰り返し位置を計算していきます。
今回は、地面に跳ね返った瞬間に速度にー０．６を掛けています。
条件によっては、跳ね返った計算のあと、次の計算までにリンゴの位置が－１５０まで達していない可能性があります。
その場合、連続でリンゴの跳ね返り処理が繰り返しされてしまいます。そうなると計算のたびに速度の符号が反転していきます。
これは意図した動きではないので、跳ね返り処理を行う際には、位置を判定式の範囲外であるー１５０に変更しています。
うーん、言葉ではわかりにくいですね。。。
詳しく考えたい人は、この条件を書き換えてプログラムを作ってみてください！