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diff --git a/src/sims/dynamics/Body.scala b/src/sims/dynamics/Body.scala index d5b2a0e..8c0e2ee 100644 --- a/src/sims/dynamics/Body.scala +++ b/src/sims/dynamics/Body.scala @@ -1,3 +1,4 @@ + /* * Simple Mechanics Simulator (SiMS) * copyright (c) 2009 Jakob Odersky @@ -9,17 +10,17 @@ package sims.dynamics import sims.geometry._ import sims.dynamics.joints._ -/**Ein 2-Dimensionaler Koerper besteht aus mehreren Formen. Im gegensatz zu letzteren, enthaelt ein Koerper dynamische Informationen (v, F, etc...). - * @param shps zu dem Koerper gehoerende Formen.*/ +/**A two dimensional rigid body is made out of shapes. + * @param shps shapes that belong to this body.*/ class Body(shps: Shape*){ - /**Einzigartige Identifikationsnummer dieses Koerpers.*/ + /**Unique identification number.*/ val uid = Body.nextUid - /**Formen aus denen dieser Koerper besteht.*/ + /**Shapes that belong to this body.*/ val shapes: List[Shape] = shps.toList - //Formen werden bei Initialisierung eingefuegt + //Shapes are added during initialisation. for (s <- shapes) { s.body = this s.refLocalPos = s.pos - pos @@ -28,41 +29,40 @@ class Body(shps: Shape*){ private var isFixed: Boolean = false - /**Gibt an ob dieser Koerper fixiert ist.*/ + /**Returns whether this body is fixed or not.*/ def fixed = isFixed - /**Fixiert oder unfixiert diesen Koerper.*/ + /**Fixes or frees this body. By fixing, linear and angular velocities are set to zero.*/ def fixed_=(value: Boolean) = { if (value) {linearVelocity = Vector2D.Null; angularVelocity = 0.0} isFixed = value } - /**Gibt an ob die Eigenschaften dieses Koerpers ueberwacht werden sollen. + /**Flag for a world to monitor the properties of this body. * @see World#monitors*/ var monitor: Boolean = false - /**Ermittelt die Position dieses Koerpers. Die Position entspricht dem Schwerpunkt. - * @return Position dieses Koerpers*/ - def pos: Vector2D = // Shwerpunkt = sum(pos*mass)/M + /**Returns the position of this body. The position is equivalent to the center of mass. + * @return position of this body*/ + def pos: Vector2D = // COM = sum(pos*mass)/M (Vector2D.Null /: shapes)((v: Vector2D, s: Shape) => v + s.pos * s.mass) / (0.0 /: shapes)((i: Double, s: Shape) => i + s.mass) - /**Setzt die Position dieses Koerpers und verschiebt dadurch die Positionen seiner Formen. - * @param newPos neue Position*/ + /**Sets the position of this body. By doing so all its shapes are translated. + * @param newPos new position*/ def pos_=(newPos: Vector2D) = { val stepPos = pos shapes.foreach((s: Shape) => s.pos = s.pos - stepPos + newPos) } - /**Enthaelt die aktuelle Rotation dieses Koerpers.*/ - private var _rotation: Double = 0.0 //shapes(0).rotation + /**Contains the current rotation of this body.*/ + private var _rotation: Double = 0.0 - /**Ergibt die aktuelle Rotation dieses Koerpers. - * @return aktuelle Rotation dieses Koerpers*/ + /**Returns the current rotation of this body.*/ def rotation: Double = _rotation - /**Setzt die Rotation dieses Koerpers. Dazu werden auch die Positionen und Rotationen seiner Formen entsprechend veraendert. - * @param r neue Rotation*/ + /**Sets the rotation of this body. Position and rotation of shapes are modified accordingly. + * @param r new rotation*/ def rotation_=(newRotation: Double) = { _rotation = newRotation val stepPos = pos @@ -72,69 +72,67 @@ class Body(shps: Shape*){ } } - /**Lineargeschwindigkeit dieses Koerpers.*/ + /**Linear velocity of this body.*/ var linearVelocity: Vector2D = Vector2D.Null - /**Winkelgeschwindigkeit dieses Koerpers.*/ + /**Angular velocity of this body.*/ var angularVelocity: Double = 0 - /**Lineargeschwindigkeit des gegebenen Punktes auf diesem Koerper. In Weltkoordinaten.*/ + /**Linear velocity of the given point on this body (in world coordinates).*/ def velocityOfPoint(point: Vector2D) = linearVelocity + ((point - pos).leftNormal * angularVelocity) - /**Resultierende Kraft auf den Schwerpunkt dieses Koerpers.*/ + /**Resulting force on the COM of this body.*/ var force: Vector2D = Vector2D.Null - /**Resultierender Drehmoment zu dem Schwerpunkt dieses Koerpers.*/ + /**Resulting torque on this body.*/ var torque: Double = 0 - /**Ergibt die Masse dieses Koerpers. Die Masse ist gleich die Summe aller Massen seiner Formen. - * @return Masse des Koerpers*/ + /**Returns the mass of this body. If the body is free, its mass is the sum of the masses of its shapes. + * If the body is fixed, its mass is infinite (<code>Double.PositiveInfinity</code>). + * @return this body's mass*/ def mass: Double = if (fixed) Double.PositiveInfinity else (0.0 /: shapes)((i: Double, s: Shape) => i + s.mass) - /**Ergibt den Traegheitsmoment zu dem Schwerpunkt dieses Koerpers. Der Traegheitsmoment wird mit Hilfe des Steinerschen Satzes errechnet. - * @return Traegheitsmoment relativ zu dem Schwerpunkt dieses Koerpers*/ + /**Returns the moment of inertia for rotations about the COM of this body. + * It is calculated using the moments of inertia of this body's shapes and the parallel axis theorem. + * If the body is fixed, its moment of inertia is infinite (<code>Double.PositiveInfinity</code>). + * @return moment of inertia for rotations about the COM of this body*/ def I: Double = if (fixed) Double.PositiveInfinity else (0.0 /: (for (s <- shapes) yield (s.I + s.mass * ((s.pos - pos) dot (s.pos - pos)))))(_+_) - /**Wendet eine Kraft auf den Schwerpunkt dieses Koerpers an. - * @param force anzuwendender Kraftvektor*/ + /**Applies a force to the COM of this body. + * @param force applied force*/ def applyForce(force: Vector2D) = if (!fixed) this.force += force - /**Wendet eine Kraft auf einen Punkt dieses Koerpers an. Achtung: der gegebene Punkt wird nicht auf angehoerigkeit dieses - * Koerpers ueberprueft. - * @param force anzuwendender Kraftvektor - * @param point Ortsvektor des Punktes auf den die Kraft wirken soll (gegeben in Weltkoordinaten).*/ + /**Applies a force to a point on this body. Warning: the point is considered to be contained within this body. + * @param force applied force + * @param point position vector of the point (in world coordinates)*/ def applyForce(force: Vector2D, point: Vector2D) = if (!fixed) {this.force += force; torque += (point - pos) cross force} - /**Wendet einen Impuls auf den Schwerpunkt dieses Koerpers an. - * @param impulse anzuwendender Impulsvektor*/ + /**Applies an impulse to the COM of this body. + * @param impulse applied impulse*/ def applyImpulse(impulse: Vector2D) = if (!fixed) linearVelocity += impulse / mass - /**Wendet einen Impuls auf einen Punkt dieses Koerpers an. Achtung: der gegebene Punkt wird nicht auf angehoerigkeit dieses - * Koerpers ueberprueft. - * @param impulse anzuwendender Impulsvektor - * @param point Ortsvektor des Punktes auf den der Impuls wirken soll (gegeben in Weltkoordinaten).*/ + /**Applies an impulse to a point on this body. Warning: the point is considered to be contained within this body. + * @param impulse applied impulse + * @param point position vector of the point (in world coordinates)*/ def applyImpulse(impulse: Vector2D, point: Vector2D) = if (!fixed) {linearVelocity += impulse / mass; angularVelocity += ((point - pos) cross impulse) / I} - /**Ueberprueft ob der gegebene Punkt <code>point</code> sich in diesem Koerper befindet.*/ + /**Checks if the point <code>point</code> is contained in this body.*/ def contains(point: Vector2D) = shapes.exists(_.contains(point)) override def toString: String = { "Body" + uid + " " + shapes + " fixed=" + fixed + " m=" + mass + " I=" + I + " pos=" + pos + " rot=" + rotation + " v=" + linearVelocity + " w=" + angularVelocity + " F=" + force + " tau=" + torque } - /**Erstellt einen neuen Koerper der zusaetzlich die Form <code>s</code> enthaelt. - * @param s zusaetzliche Form - * @return neuer Koerper*/ - def ^(s: Shape) = new Body((s :: shapes): _*) - - /**Erstellt einen neuen Koerper der zusaetzlich die Formen von dem Koerper <code>b</code> enthaelt. - * @param b Koerper mit zusaetzlichen Formen - * @return neuer Koerper*/ - def ^(b: Body) = { - val shapes = this.shapes ::: b.shapes - new Body(shapes: _*) - } + /**Creates a new body containing this body's shapes and the shape <code>s</code>. + * @param s new shape + * @return new body*/ + def ~(s: Shape) = new Body((s :: shapes): _*) + + /**Creates a new body containing this body's shapes and the shapes of another body <code>b</code>. + * @param b body with extra shapes + * @return new body*/ + def ~(b: Body) = new Body((this.shapes ::: b.shapes): _*) } object Body { |