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基于物理的建模與動畫

為了解決pid公式的問題，作者（美）唐納德•豪斯（美）約翰•凱 這樣論述：

本書覆蓋基於物理的建模和動畫的核心內容，旨在成為這一領域研究、從業者及相關專業師生必備參考書。   本書內容紮實，可説明讀者直接用代碼實現動畫專案，或使用現成物理類比套件編寫代碼，抑或是掌握流行動畫軟體中的物理引擎等專業工具。   本書知識豐富，深入剖析各種相關軟體背後背後的運行機理，也不依賴任何程式設計語言或圖形API。 Donald H. House是美國南卡羅來納州克萊姆森大學電腦學院視覺計算系的教授和主席。他在麻塞諸塞大學阿姆赫斯特分校獲得電腦和資訊科學博士學位，在倫斯勒大學獲得電氣工程碩士學位，以及他在聯合大學的數學學士學位。他早期的研究領域是布料類比和基於物理的

動畫。最近，他的重點是在不確定性下視覺化的認知和知覺優化。John C. Keyser是美國德克薩斯州A&M大學電腦科學與工程系的教授和副系主任，他在北卡羅萊納大學獲得電腦科學博士學位，在阿比林獲得應用數學、工程物理和電腦科學學士學位基督教大學。他的研究跨越了電腦圖形學的一系列主題，特別強調基於物理的類比和實體建模。 葉勁峰（Milo Yip），從小自習程式設計，並愛好電腦圖形學。上中學時兼職開發策略RPG《王子傳奇》，該遊戲在1995年于臺灣發行。其後他獲取了香港大學認知科學學士、香港中文大學系統工程及工程管理哲學碩士。畢業後在香港理工大學設計學院從事遊戲引擎及相關技術的研發，職至專案主任

。除發表學術文章外，也曾合著《DirectX9遊戲程式設計實務》。2008年往上海育碧擔任引擎工程師開發《美食從天而降（Cloudy with a Chance of Meatballs）》Xbox360/PS3/Wii/PC，2009年起于麻辣馬開發《愛麗絲：瘋狂回歸（Alice: Madness Returns）》Xbox360/PS3/PC，2011年加入騰訊互動娛樂引擎技術中心擔任專家工程師，所研發的技術已用於《鬥戰神》、《天涯明月刀》、《眾神爭霸》等項目中。 第1部分　基礎 第1章　導論 1.1　什麼是基於物理的動畫 1.2　動態類比與離散事件類比 1.3　數學記

法約定 1.4　工具包及商用軟體 1.5　本書結構 第2章　模擬的基礎 2.1　模型及類比 2.2　牛頓運動定律 2.3　在一維中落下一個球 2.4　運動的微分方程 2.5　基本的模擬迴圈 2.6　數值近似方法 2.7　空氣中的三維運動 2.7.1　跟蹤三個維度 2.7.2　空氣阻力 2.7.3　風 2.8　總結 第3章　追蹤彈跳球 3.1　與平面碰撞 3.1.1　碰撞檢測 3.1.2　碰撞測定 3.1.3　更改模擬迴圈 3.2　碰撞回應 3.2.1　彈性 3.2.2　摩擦力 3.2.3　把所有結合起來 3.3　實現彈跳球 3.3.1　數值精度 3.3.2　靜止條件 3.4　多邊形的幾何學

3.5　點與多邊形的碰撞 3.6　特例：三角形相交 3.7　總結 第2部分　基於粒子的模型 第4章　粒子系統 4.1　什麼是粒子系統 4.2　亂數、隨機向量及隨機點 4.3　粒子生成器 4.4　粒子模擬 4.4.1　運算的編排 4.4.2　撤銷粒子 4.4.3　碰撞 4.4.4　幾何 4.4.5　高效的亂數 4.5　粒子渲染 4.5.1　點及劃痕 4.5.2　精靈 4.5.3　幾何圖形 4.5.4　體積渲染 4.6　總結 第5章　粒子編排 5.1　加速度操作 5.1.1　引力吸引器 5.1.2　隨機加速度 5.1.3　拖拽與反拖拽 5.1.4　速度限制器 5.2　速度操作 5.2.1　仿

射速度操作 5.2.2　旋渦 5.3　避障 5.3.1　勢場 5.3.2　操控 5.4　總結 第6章　交互粒子系統 6.1　狀態向量 6.1.1　單一粒子的狀態向量 6.1.2　交互粒子的狀態向量 6.1.3　實現 6.2　擴展狀態的概念 6.3　空間資料結構 6.3.1　均勻空間網格 6.3.2　八叉樹 6.3.3　kd樹 6.4　天文模擬 6.4.1　聚簇 6.4.2　一個採用均勻空間網格的簡單演算法 6.4.3　一個採用八叉樹的自我調整演算法 6.5　群集系統 6.5.1　核心演算法 6.5.2　距離與視域 6.5.3　加速度的優先順序 6.5.4　繞過障礙 6.5.5　轉向與側飛 6

.6　總結 第7章　數值積分 7.1　級數展開與積分 7.2　韋爾萊積分與蛙跳積分 7.2.1　基礎韋爾萊積分 7.2.2　速度韋爾萊積分 7.2.3　蛙跳積分 7.3　龍格–庫塔積分 7.3.1　一階和二階龍格–庫塔法 7.3.2　四階龍格–庫塔法 7.4　高階數值積分的實現 7.4.1　狀態向量演算法 7.4.2　用更高階積分做碰撞檢測 7.5　積分的精度和穩定性 7.5.1　指數衰減和正弦振盪 7.5.2　指數衰減的積分 7.5.3　正弦振盪的積分 7.5.4　RK方法的性能 7.5.5　阻尼與穩定性 7.6　自我調整時步 7.7　隱式積分 7.7.1　直接求解隱式積分 7.7.2　雅

克比和線性化函數 7.7.3　求根法求解隱式積分 7.7.4　隱式公式的精度和穩定性 7.8　總結 第8章　可形變彈性網格 8.1　阻尼彈性連接件 8.1.1　阻尼彈簧的數學原理 8.2　彈性網格 8.2.1　支撐杆——一種彈性網格的三維結構元素 8.2.2　用支撐杆構造一個彈性網格 8.2.3　空氣阻力與風 8.2.4　彈性網格的類比 8.2.5　結構剛度 8.3　扭轉彈簧 8.3.1　力矩 8.3.2　根據扭轉彈簧計算力矩 8.3.3　根據扭轉彈簧計算頂點受力 8.3.4　帶有扭轉彈簧的網格的模擬 8.4　選擇好的參數 8.5　碰撞 8.5.1　碰撞的類型 8.5.2　碰撞確定 8.5.

3　彈性物體的碰撞回應 8.6　晶格形變器 8.7　布料建模 8.8　總結 第3部分　剛體動力學與約束動力學 第9章　剛體動力學 9.1　剛體狀態 9.2　剛體屬性 9.2.1　質心 9.2.2　慣性張量 9.3　剛體運動 9.3.1　力矩 9.3.2　更新剛體狀態 9.3.3　四元數標記法 9.4　實現 9.5　總結 第10章　剛體的碰撞與接觸 10.1　剛體碰撞 10.1.1　與靜態物體的無摩擦碰撞 10.1.2　兩個運動物體間的無摩擦碰撞 10.2　碰撞檢測 10.2.1　包圍體 10.2.2　粗略碰撞檢測 10.2.3　精確碰撞檢測 10.3　線性互補問題 10.3.1　處理多個接

觸剛體 10.3.2　作為LCP的多個碰撞與靜止接觸 10.3.3　摩擦力轉為LCP 10.4　總結 第11章　約束 11.1　罰函數 11.1.1　P（比例）控制器 11.1.2　PD（比例微分）控制器 11.1.3　PID（比例積分微分）控制器 11.2　約束動力學 11.2.1　單約束 11.2.2　多約束 11.3　約化座標 11.3.1　廣義座標和廣義速度 11.3.2　動能、功和勢能 11.3.3　拉格朗日量與拉格朗日方程 11.3.4　落球的例子 11.3.5　鐘擺的例子 11.3.6　線上運動的珠子的例子 11.4　總結 第12章　鉸接體 12.1　鉸接體的結構 12.2　

鉸接體的動態狀態 12.3　空間代數 12.3.1　空間速度與加速度 12.3.2　空間變換 12.3.3　空間力 12.3.4　空間轉置 12.3.5　空間內積 12.3.6　空間叉積 12.4　空間代數記號下速度和加速度的傳遞 12.5　空間孤立量 12.6　第一次迴圈 12.7　計算空間鉸接量 12.8　計算構件加速度 12.9　推廣到樹狀鉸接體 12.10　總結 第4部分　流體動力學 第13章　流體動力學基礎 13.1　拉格朗日模擬與歐拉模擬 13.2　流體模擬的數學背景知識 13.2.1　標量場和向量場 13.2.2　梯度 13.2.3　散度 13.2.4　旋度 13.2.5　拉普

拉斯算符 13.3　納維–斯托克斯方程 13.4　勢流場 13.5　總結 第14章　光滑粒子流體動力學 14.1　空間採樣和重構 14.2　粒子加速度計算 14.2.1　壓強梯度 14.2.2　擴散 14.2.3　外部加速度和碰撞 14.3　核函數 14.4　流體表面和表面張力 14.5　類比演算法 14.6　總結 第15章　有限差分演算法 15.1　有限差分 15.1.1　數值微分 15.1.2　微分算符 15.1.3　採樣和插值 15.1.4　CFL條件 15.2　半拉格朗日法 15.2.1　w1增加外部加速度 15.2.2　w2用回溯法實現拉格朗日對流 15.2.3　w3速度擴散的隱

式積分 15.2.4　w4得到一個無散速度場 15.2.5　煙類比計算的結構 15.2.6　水類比計算的結構 15.3　FLIP 15.4　總結 附錄A　向量 附錄B　矩陣代數 附錄C　仿射變換 附錄D　坐標系統 附錄E　四元數 附錄F　重心座標 索引

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利用myRIO控制器實現四軸飛行器

為了解決pid公式的問題，作者張鈞傑 這樣論述：

本論文主要以嵌入式系統myRIO作為四軸飛行器之控制器，此控制器內建大量的I/O Port，程式方面主要以系統設計軟體LabVIEW撰寫，LabVIEW是以圖控語言來進行飛控系統的設計，相較於一般程式語言較容易整合及修改。飛行控制器主要利用MPU6050三軸感測器模組進行姿態解算，再利用串級式PID控制來達到四軸飛行器平衡控制，其中使用到互補式濾波器及現成之卡爾曼濾波器進行比較，並且在單軸平台驗證平衡姿態是否穩定，以及是否達到欲控制目標之角度，當三軸PID參數整定好，即可在空中實現基礎的穩定飛行。

高普特考【自動控制(控制系統)】(重點提綱挈領、試題精解詳析)(4版)

為了解決pid公式的問題，作者馮承祥 這樣論述：

☆各章結構完整，囊括命題重點☆ ☆內含最新考訊，提供相關考試情報☆ ☆詳盡試題解析，突破學習盲點☆ 本書特色 　　【內容整理】   　　文字敘述簡潔扼要，配合圖形輔助說明。 　　各章結構完整，囊括命題重點。 　　【精選範例】   　　匯集完整基本試題，幫助內容了解。 　　詳盡試題解析，突破學習盲點。 　　【歷屆試題與解析】   　　收錄近年相關試題，掌握考試趨勢。 　　重要考題附有精要解析，熟習基本作答方式。   　　【考情完備】   　　本社網站將隨時提供最新考訊與最新相關考試情報。 應試要領 　　建議做題目前，先將控制系統內容重點熟讀，讓自己能夠了解其原理和公式推導

。最好能搭配原文書或相關書籍，定能有更深一層的認知。 　　在對於內容有了基本的了解之後，可以開始做題目，先以各章節的範例為主，加深對章節的熟悉度以及其應用題型。若發現困難，可查閱與之相關的內容來幫助解題，發掘自己的盲點，並逐一改進。 　　最後是歷屆試題的演練，為了確保能掌握命題重點，這是不可或缺的一環，如「拉式轉換」、「時域、頻域特性分析」、「穩定度」以及「根軌跡法」等都是相當熱門的章節，而除了了解考試命題趨勢外，讀者此時更可以練習對於考場的時間分配，評估更有效率的臨場解題策略。 　　解題過程中，往往可以檢視自己對此科目內容了解的程度，提早面對自己的弱點並加強改進。若是因為計算過程導致出

錯，就更需要好好的培養計算能力。否則即使有些考試能使用電子計算機，也常常會因為臨場緊張或其它種種因素而造成失誤，希望讀者能夠更加注意計算能力的養成。 　　考試除了自身的埋頭苦讀，最好能相約有志一同的好友組成讀書會，對於難懂的觀念，或是難解的試題，可互相討論來嘗試解決。如此教學相長對彼此之間必能有所裨益。希望這本書能夠有所幫助，最後敬祝讀者金榜題名，順心如意。

建構Android移動平台溫控系統

為了解決pid公式的問題，作者吳宗翰 這樣論述：

本論文已成功開發出工業用之Android平台溫度控制系統。本溫度控制系統整合了Android平台、資料伺服器以及外部控制單元，並採用現有之RS232與RS485作為通訊傳輸工具。此外，在Android上以NDK開發出RS232驅動程式與應用程式介面(API)，使本溫度控制系統Android端得以使用RS232與外部控制單元溝通。本論文與市售之傳統溫度控制器相比，具有低成本、友善介面、整合記錄器功能之資料庫、大量外部控制開關以及支援多類型溫度感測模組等優點。整合以上優勢，相信本系統未來具有可適用於工業溫度控制之潛力。