如何在 JavaScript 中计算给定加速度的速度和位移？

如何解决如何在 JavaScript 中计算给定加速度的速度和位移？

我有一个 JSON 文件，其加速度值为 m/s^2 和时间戳。在另一端，我有一个 ThreeJS 网格，它根据输入值进行平移和旋转。现在我想将速度和位移传递给网格，使其加速和减速并渲染这些运动。 目前我计算速度和位移并将它们存储在数组中，但在实时设置中，我不想将值存储在数组中以防止内存过载，因此，我只想使用最后的加速度读数进行测量。我不确定是否有可以进行集成的 JS API，但我正在尝试实现下面的公式，但它没有按预期工作。

const prevIoUsveLocity = initialVeLocity + ((currentacceleration + prevIoUsacceleration)/2)*(currentTime - prevIoUsTime)

const currentVeLocity  = prevIoUsveLocity + ((currentacceleration + prevIoUsacceleration)/2)*(currentTime - prevIoUsTime)

const disp             = initialdisplacement + ((prevIoUsveLocity + currentVeLocity)/2)*(currentTime - prevIoUsTime)

以下是我的 JSON 文件示例：

[
    {
        "time": 0,"acc": 0.11,"vel": 0,"disp": 0
    },{
        "time": 86400,"vel": 0.11,"disp": 0.055
    },{
        "time": 172800,"vel": 0.22,"disp": 0.22
    },{
        "time": 259200,"vel": 0.33,"disp": 0.495
    },{
        "time": 345600,"acc": 0.35,"vel": 0.56,"disp": 0.9400000000000001
    }
]

这就是我在渲染函数中访问加速度的方式：

多一点分类：这里我已经在将它们解析为 JSON 文件之前在 excel 中计算了速度和 disp，但理想情况下我只想使用加速度值并直接在 JS 中实现公式，而无需在数组中存储任何内容。

function render(dt) {
    dt *= 0.8 // in seconds
    time += dt
    while (data[currentIndex].time < time) {
        currentIndex++
        if (currentIndex >= data.length) return
    }
    console.log(currentIndex);
    const {acc,vel,disp} = data[currentIndex]

    document.querySelector("#disp").textContent = disp.toFixed(2);
    object.position.y = disP*0.07; // z for rightLeft,y for updown

    var relativeCameraOffset = new THREE.Vector3 (5,0); // change camera offset
    var cameraOffset = relativeCameraOffset.applyMatrix4( object.matrixWorld );
    camera.position.x = cameraOffset.x;
    camera.position.y = cameraOffset.y;
    camera.position.z = cameraOffset.z;
    camera.lookAt( object.position );

    resizetoClient();
    renderer.render(scene,camera);
    requestAnimationFrame(render);
}

我如何在 Javascript 中实现它？

解决方法

通常，加速度来源于力和质量。假设力由 THREE.Vector3 的实例定义，加速度通过以下方式计算：

acceleration.copy( force ).divideScalar( mass );

请注意，acceleration 是 THREE.Vector3 的一个实例，因为力是一个矢量（它具有大小和方向）。

给定加速度，您可以像这样计算速度：

velocity.add( acceleration.multiplyScalar( delta ) );

velocity 随加速度随时间变化。由于您在每个模拟步骤中计算此值，因此务必要注意特定时间范围内的加速度量（这就是您使用时间增量值的原因）。

在下一步中，计算 displacement 向量，然后将其添加到 3D 对象的位置：

displacement.copy( velocity ).multiplyScalar( delta );
object.position.copy( displacement );