ロープをゆらす、ムチを振るシミュレーションについて

質問

ロープの片側をつかんで実際のようにゆらしたり、ムチを実際のように振ったりするシミュレーションの方法について考えています。
一日かけて弾性やシミュレーションなどのキーワードを頼りに情報を集めたりしてみましたが、うまく解決への道が見出せませんでした。

私の案としては、ある性質（前後の丸にある規則で移動を制限される？）をもつ小さな丸クラスからたくさんインスタンスを作り、繋げて長くするという感じです。全然見当違いかもしれません、どなたかロープやムチのシミュレーションについてアドバイスをいただけないでしょうか。

※私はActionscript3を主に使いますが、他の言語で回答してくださっても構いません。

よろしくお願いします。

回答No.4

kent85 · ベストアンサー

なんかそのロープは、テンカラやフライフィッシングの世界みたいですね。
フライだと5～15mぐらい?のラインで、ロッドを前後にふって
空中でムチの状態を作ります。1分でも3分でも5分でも1時間でも…歩きながらでも…

ロッドから伝わる応力はラインの先に伝わって伸びきったら
ロッドを手前に引っ張って先を戻していく、後ろでタイトループが
出来て…それも伸びきって直線になったら、ロッドを前にだしてラインをフォワード。
ラインを長く伸ばしたいなら、リールから引き出していきます。
ラインを短くしたいのであれば、すればいいんです。

狙ったターゲット位置にラインの先の毛針を着水させて魚の反応を待つ。
どこかでフライフィッシングの入門編の動画でも観てください。絶対に（苦笑
へびのようにクネクネの動きは、水面上に着水しているラインをピックアップしたり
ループをこさえたり、その状態から空中へ引き上げて、前後のループ…ああ専門用語を使いたい（苦笑

ロープであるなら、材質が違うのと重さの問題ですよね。波の伝達速度の違い。
力は、手元から先の方に伝わります。

-- ここからは専門外。　…フライは、へたれ経験者。シミュレータは専門家。
わかりませんけど可変する物体は、おのおの独立オブジェクトなんですよ。スレッドオブジェクトみたいな。
ユーザのアクションは、でっかいアクションであり、おのおののオブジェクトに指令を投げる…
イベント通知？　さぁ…どうでしょう…

で、アクション指令を受けたオブジェクトは、自立的に動き出します。
オブジェクトごとに仮想リアルタイムで。定周期演算みたいな…
普通の自然界の動きですね。ロープオブジェクト？　途中でまた指令もあったりしますね。

くねくねが時間とともに、先の方に伝わっていきます。波の伝達。
重力もあるので、ボールを投げて落下したときの放物線もしてあげるんでしょう。
なんだろう、かっちりとした動きの演算、多数の間接でやって動きのパターンをおさえてから
不自然さを出さないようにすればいいかと。　

持ったことあればわかりますが、たこ糸／ロープは違います。西部劇な投げ縄／船で使用するロープ。
乗馬用ムチと、フライフィッシング、どらくえのはがねのむち？
皆長さ・材質・やっこさ・芯の強さ・重さ・力の伝わり方／速度が違うはずです。
…オブジェクトの中の要素かな？

そこそこ、つかんだら簡略化再生とか、パラメータテーブル駆動だの、いんちき化。
エミュレータではないので、それっぽく出来ればいいんです。
ただし不自然なものは「クソゲー」扱いですよ。
# ぱらぱら漫画的ではダメなんだと思います。私がアドバイス出来るのはここらあたりまでかなぁ？

お礼

なんとかそれっぽいものが実現できました！波はそれぞれ一つ前のオブジェクトの動きだけみていればよいということに気づき、案外簡単な実装で実現できました。ありがとうございます！有意義な体験でした

回答No.3

kent85

> ロープの片側をつかんで実際のようにゆらしたり

そのロープはどういう状態の時のものですか？

> ムチを実際のように振ったりする

エミュレーションじゃなしに、シミュレーション→誇張化したものあたりでいいかなぁ

でもイメージが出来ていないとシミュレーションは出来ないというか
まがいものすら出来ないと思います。

てなわけで、まずは専門家が扱っているところを自分の眼で観て
そして自分で「どういう動きの物体を扱うことになるのか」を知らないと。

仮想で仮想をつくることになり、ひどいまがいものになるはずです。

# 100個のセンサは、オブジェクト。
# 2000個にしたら「間接もどきオブジェクト」は細かな動きが扱えますね。

お礼

詳しい解説どうもありがとうございます！確かに、もっと具体的に考えないと実現はできないですね。今回は、厳密なシミュレーションではなく、ゲームなどで使用する擬似的でもロープのような動きをするものを作ろうとしています。誇張化したものあたりで相違ないです。

以下具体的に考えてみた内容です！

いま、二次元上で、人が左を向いて立っています。右手にはぐるぐると巻いたロープを持っています。手をまっすぐ上に伸ばしてそのまま前、下となめらかに動いたときの円弧にそって、手を振って一番勢いよくロープが投げられそうな位置でロープの端を離します。すると、ロープは前方に伸びてゆき、勢いが落ちるとだらんと床に落ちます。（今回は、床がないと考えます。すなわち、だらんと下に垂れ下がった状態になります）もう一方の端は手にまだもっています。

このとき、手を下ろして、垂れ下がるロープを持った状態です。ここから手を前後に振ればロープはへびのようにクネクネと動きます。腕を回転させればロープはぐるんぐるんと伸びたままに回転します。基本的に現実のロープの動きをし、ロープ全体、重力は常に受けています。

手はマウスの位置にします。最初のロープを巻いて持っている状態は、何も起こっていない状態とし、マウスをクリックし、そのまま（クリックしたまま）振ればスパイダーマンのようにロープがシュルルと出てくる感じを想定しています。マウスアップでロープは巻き上げられていくかのようにマウスの座標に向かってシュルルと短くなってゆき最後にはなくなります。これはメジャーやヨーヨーの巻き取りのようなイメージです。

いかがでしょうか。。

回答No.2

kent85

魚釣りをする人は、釣り道具屋さんで新製品の釣り竿を手にとって試します。
このとき釣り竿を上下にふって、しなり具合を確かめます。
これはハードウェアシミュレーションです。

しなり・しなう
# 振ってみて、元に戻ろうとする力と、竿における調子(7:3とか…まぁ支点)を確かめます。
# 実際は糸・オモリ・魚がついてませんので擬似です。　ですからシミュレーションです。
# ですが釣り道具メーカーが開発するときには、疑似でやってます。和竿は職人が脳内で経験を元に。

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では清流の小物釣りに使う、柔らかい低反発の竿を持って
・手首を上限にスナップさせた場合 : 上下
・手首を回転させた場合 : 回転なので 3D

次に鮎竿で同様に
# 素材=材質と竿の調子(支点)が違います。

シミュレータのシミュレーション演算のエンジンに対して「指定のデータを入力してあげる」
変化の過程を計測しているのが、まさにシミュレーションですよ。
計測してるものを可視化したらどうですか？

回答No.1

kent85

反発する力とか、元通りになろうとする力、弾性力の類かな…
ロープとかムチは無知…というより三次元的要素・その他が大きいのでもっと単純に。
# というか専門家に尋ねた方がいいでしょう。

プラスチックの定規とか、下敷きを「びよよーん」としたときの「ぶれ」が
元の「静止した」状態に戻っていく状態を扱ってみればいいんじゃないんでしょうか？

シミュレーションというのは、現存するものがあったときに「それ＝現物」を使わないで
擬似的、仮想的におこなうことをさします。　シミュレーションを行うものをシミュレータと言います。
パソコンのソフトウェアで実現するのは、、、シミュレーションシステム。

例えば「開始から10秒」で静止状態になる。とかでやってみる。
もちろん「10秒」のは実時間であり、内部で100倍時間をかけてもかまいません。

定規を横から仮想で「横方向100個のセンサで計測している」ことにして
10秒間で上下の振幅の動きは、どう収まっていくでしょうか。
イメージがつかめたら、それを仮想で実現するエンジンを作ってみてください。

何かを実現するのがシミュレータですので、「何か」がわからない場合には
シミュレータは、つくってはいけません。…というかシミュレーション演算は出来ません。