Ongelma on auton renkaan liukumisvektorin määrittäminen 3d-avaruudessa. Toisin sanoen, kuinka paljon rengas sutii. Käsittääkseni ongelman voi ilmaista muuttamatta sitä näinkin: sylinterin vierimispinta-alaan piirretyn pisteen globaalin nopeuden määrittäminen. Piste sijaitsee aina siinä kohtaa, joka osuu tienpintaan. Kun kerta renkaan globaali nopeusvekrori sekä kulmanopeus tiedetään, pystyn tästä laskemaan liukumismäärän. Lähtötietoina tiedän auton keskipisteen nopeuden ja kulmanopeuden sekä renkaiden sijainnit suhteessa auton keskipisteeseen.
Koko homma liittyy semmoseen, että yritän simuloida ajoneuvon dynamiikkaa Blenderillä. Pelimoottori osaa kertoa renkaan ja tienpinnan törmäyksen normaalin. Voinko ratkaista ongelman siten, että lasken renkaan nopeuden 2d-tasossa (eli ylhäältä päin katsottuna) ja lisään tähän renkaan pinnan kehänopeuden? Tai voinko ratkaista ongelman siten, että muutan akseli- ja rengasvälin sellaiseksi kuin se ylhäältä päin näyttää olevan (eli pienenevät auton korin kallistuessa)?
Olen jo tehnyt python-ohjelman, jossa piirrän ympyrät esittämään renkaiden ja auton sijaintia ja lasken pitovoimat kullekkin renkaalle. Ratkaisin ongelman siis 2d-tasossa, mutta jotenkin 3d:nä hahmotuskyky loppuu.
Kysymyksesi on jotenkin hyvin sekava, varsinkin nuo ihmeelliset kikkailuideasi. Kolmiulotteinen geometria ei ole vaikeaa, kunhan pitää kaikki suureet kolmiulotteisina eikä yritä yhtään sekoilla kaksiulotteisilla.
Kolmiulotteista kulmanopeutta merkitään vektorilla, jonka suunta on pyörimisakseli ja pituus on radiaaneja sekunnissa. Ratanopeus on kulmanopeuden ja pisteen sijainnin ristitulo. Sijainti ilmoitetaan laskuissa tietenkin suhteessa pyörimisen keskipisteeseen.
Jotta saadaan renkaan pisteen nopeus suhteessa maahan, täytyy vain laskea yhteen nopeuden eri osat: renkaan pisteen nopeus suhteessa sen kiinnityskohtaan, renkaan kiinnityskohdan nopeus suhteessa autoon ja auton keskipisteen nopeus suhteessa maahan. Jos autosi on täysin kiinteä, renkaisiin liittyvät nopeudet ovat puhtaasti kulmanopeuksista saatavia ratanopeuksia. Esimerkiksi jouset ja renkaan joustavuus muuttavat tilannetta, kun renkaan sijainti suhteessa autoon ja kumin sijainti suhteessa akseliin muuttuvat. Muista myös, että auton eturenkaat eivät useinkaan ole suorassa.
Niin ja Blenderissä on (tai ehkä pitää erikseen palikka asentaa) Bullet fysiikanmallinnus jossa kitkat, sutimiset ja jousitukset ovat mukana. Tosin se ei ole järisyttävän realistinen, koska ideana on reaaliaikaisuus.
Aihe on jo aika vanha, joten et voi enää vastata siihen.