3D遊戲程式設計：完善彈球結構，併為場景新增彈球

我們這個示例的主要目的是實現一個封閉房間內很多彈球“彈來彈去”的情形，而要實現這個過程，需要一些物理學上的知識。

彈球主要有3種類型的運動：

①彈球的自由落體；

②彈球與房間邊界的碰撞；

③彈球之間的碰撞。

一、基礎物理知識

想要精確模擬的話，需要用到諸如微積分、空氣阻力、能量損耗等內容，我們只是粗略模擬，用一些中學時代的物理知識就夠了。

那麼，我們需要哪些物理知識呢？

（1）距離公式

在單位時間內，速度乘以用掉的時間就是距離：

S = vt

彈球的運動不是勻速運動，但是，我們可以把它當成勻速運動來處理。為什麼呢？因為我們都是在單幀的時間範圍內處理這些資料的，而單幀過去的時間非常短，在這個短時間內，我們完全可以把球體的速度當成勻速的。實際上，這個過程就是真正意義上的微積分過程。

（2）加速度公式

當有加速度的時候，物體的速度是會變化的，不過公式很簡單：

Δv=at

加速度乘以消耗的時間就是改變的速度。具體到我們的彈球示例中，唯一的加速度就是重力加速度。

（3）能量公式

運動的物體是有能量的，能量的大小和物體的質量與速度有關係：

E=1/2mv^2

為了簡化計算，我們把球體的質量設定成1。0，這樣就不需要乘以質量了。但是，1。0的質量對於我們的球體來說有點輕了，所以，我把重力加速度設定成了100。0，這樣球體的下落看起來就比較正常了。

（4）能量衰減

當球體發生碰撞之後，由於有摩擦力的存在，球體的能量就會發生衰減，導致的結果就是速度衰減。我們只是模擬能量的衰減，所以，不需要具體的公式（有摩擦力的公式，但計算起來真的很複雜），我們只要在程式設計時體現出能量的衰減就行。

二、彈球的資料結構

由於牽扯到了比較複雜的計算，所以，只用一個單變數的陣列並不能滿足所有的計算，我們必須為每個彈球建立一個數據結構。