弹跳道具每次碰撞后保留一部分速度,重复多次后剩余量会按乘法减少。把每次都减去第一次损失量,会得到完全不同的过程,甚至产生不符合规则的负速度大小。
本篇使用一组可以手算或逐行复查的虚构游戏记录。先读清操作顺序与边界,再看完整过程;它不是某一款现有游戏的隐藏公式,也不要求读者安装工具。
规则与输入
道具在同一高度的水平面反复竖直碰撞,每次弹起的速度大小等于撞击前大小乘固定比例。忽略空气阻力,回到同一高度时速度大小恢复为本次弹起大小。只记大小,不把向上向下的方向符号混在其中。
首次撞击前速度大小22,每次保留3/4
逐步计算与结果
第1次撞击前速度大小22,本次保留3/4,弹起速度33/2;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为9/16,并非速度比例本身。
第2次撞击前速度大小33/2,本次保留3/4,弹起速度99/8;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为81/256,并非速度比例本身。
第3次撞击前速度大小99/8,本次保留3/4,弹起速度297/32;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为729/4096,并非速度比例本身。
第4次撞击前速度大小297/32,本次保留3/4,弹起速度891/128;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为6561/65536,并非速度比例本身。
第5次撞击前速度大小891/128,本次保留3/4,弹起速度2673/512;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为59049/1048576,并非速度比例本身。
第6次撞击前速度大小2673/512,本次保留3/4,弹起速度8019/2048;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为531441/16777216,并非速度比例本身。
第7次撞击前速度大小8019/2048,本次保留3/4,弹起速度24057/8192;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为4782969/268435456,并非速度比例本身。
第8次撞击前速度大小24057/8192,本次保留3/4,弹起速度72171/32768;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为43046721/4294967296,并非速度比例本身。
第9次撞击前速度大小72171/32768,本次保留3/4,弹起速度216513/131072;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为387420489/68719476736,并非速度比例本身。
第10次撞击前速度大小216513/131072,本次保留3/4,弹起速度649539/524288;相对首次撞击前速度所对应的理想弹起高度比例为3486784401/1099511627776,并非速度比例本身。
第十次速度大小649539/524288,理想高度比3486784401/1099511627776,每次相对于上一次乘比例。
怎样独立复核
第几次反弹后的速度应为初始撞击速度乘保留比例的相应次方。与首次撞击前相比,最高弹起高度的比例等于速度比例的平方,因为这里假设重力固定且没有其他耗散。
这是理想化练习规则,不用它预测真实器材的反弹。比例在零和一之间时速度逐步下降,但数学上的分数不一定在有限次内精确到零;实际游戏可以另设停止阈值,本例没有偷偷加入这个阈值。
练习时可以只改变一个输入,再预测哪一步会最先改变。保留中间记录,检查空状态、相等数值和刚好落在边界的情况。最终结果碰巧相同,并不能证明两个过程等价;反过来,采用不同规则得出不同结果,也不应立即视作程序故障。
