赛车游戏中赛车的物理建模

 

一般情况下，赛车的物理建模可能需要需要以下的这些数据：

1、最高时速；

2、最大功率，用于计算牵引力或速度，功率(W)=速度(m/s)*力(N)），0-100km/h的加速时间，可以用于计算启动阶段大概的加速情况；

3、最大转速，一般的汽车上的仪表都有这项，所以很重要，单位为rpm(即转每分，一分钟转动的圈数)；

4、最大扭矩，一般的扭矩输出还和轮齿比有关(涉及到轮齿力矩的问题)，这里的最大扭矩是指引擎的最大扭矩，计算牵引力时还要乘上当前档位的轮齿比，牵引力(N)=扭矩(N*m)*轮齿比/轮胎半径(m)；

5、轮胎的相关数据，联合扭矩进行计算，网上找到的数据格式为:235/35 R19 [轮胎宽/扁平比 轮框直径（单位为in,即英寸，1英寸=2.54厘米）]；

6、变速箱的各档位的轮齿比和终传比，这是设计挂档时必须的数据，一般要联合转速和轮胎半径进行计算，速度(km/h)=转速(rpm)*60(一小时有60分钟)*轮胎圆周长(km)/（轮齿比*终传比），轮胎圆周长(km)=2*PI(圆周率)*轮胎半径(km)，一般情况轮胎圆周长可视为0.002km。

变速箱各个轮齿比，例如：

欧规六速变速箱 3.636(一档)/2.375(二档)/1.761(三档)/1.346(四档)/0.971(五档)/0.756(六档) 终传比为3.900 可能还有一个倒车档,一般系数和一档差不多

 

附：1-5的数据可以在汽车网站上找到相关数据，例如(www.autohome.com.cn)；

6的各种变速箱各个挡位的轮齿比等信息可以在这找到（http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_ZF_transmissions）。

 

在附加几个计算公式：

空气阻力(N)=（空气密度(kg/m^3)*速度*速度(m/s)*受风面积(m^2)*风阻系数(一般赛车的风阻系数为0.1~0.3之间)）/2

滚动摩擦阻力(N)=滚动摩擦系数*轮胎承重(N)

滑行距离(m)=速度*速度(m/s)/[2*重力加速度(m/s^2)*（摩擦系数(若轮胎抱死，则用滑动摩擦力计算，0.55左右；若有ABS防抱死系统，则可以算为0.95左右)*cosθ+sinθ(θ为坡面的坡度，上坡为正，下坡为负)）]

上面的几个系数，还需要自己找资料，并根据汽车的具体参数来调整。

空气密度：1.293kg/m^3;

各种赛车的风阻系数可参考（http://en.wikipedia.org/wiki/Automobile_drag_coefficient）；

汽车滚动摩擦系数可参考（http://en.wikipedia.org/wiki/Rolling_resistance）;

另外要注意汽车引擎功率的实际效率问题。