TypeScriptを使って、ゴルフスイングを物理シミュレーションするWebアプリを作成しました。二重振り子モデル（肩と手首の2自由度）を使用し、トルク制御によるスイング動作をシミュレートします。ボールへのインパクト、飛距離計算、軌道表示まで対応しています。
リポジトリ https://github.com/da1ssk/advent2025
使用技術
- TypeScript - 型安全なJavaScript
- Canvas API - スイングアニメーションと軌道描画
- Lagrangian力学 - 二重振り子の運動方程式
- Runge-Kutta法 (RK4) - 数値積分による物理シミュレーション
- HTML/CSS - モダンなダークテーマUI
使用ツール
- Cursor + Claude Opus 4.5 - コード生成・デバッグ・最適化
- Vercel - デプロイ・ホスティング
ディレクトリ構成
02/
├── index.html # メインHTML
├── style.css # スタイルシート
├── main.ts # TypeScriptソース
├── dist/ # コンパイル後のJS
├── package.json
└── tsconfig.json
セットアップ
# 依存関係のインストール
npm install
# TypeScriptのコンパイル
npx tsc
# ローカルサーバーの起動
npx serve
# または
python3 -m http.server 8080
主な機能
- 2自由度スイングモデル - 肩関節と手首関節の物理シミュレーション
- トルク制御 - 肩と手首のトルク強度・タイミングを調整可能
- ボールインパクト検出 - クラブヘッドがボールに当たる瞬間を検出
- 飛距離計算 - 空気抵抗を考慮した弾道計算（キャリー + ラン）
- 軌道可視化 - ボールの飛翔軌道をリアルタイム表示
- 最適化機能 - 2フェーズ最適化（ランダム探索 + 山登り法）で最適パラメータを探索
- フェーズスライダー - スイングの任意の瞬間を確認可能
物理モデル
二重振り子
- L1 (腕): 0.55m, 4.5kg
- L2 (クラブ): 0.95m, 0.35kg（7アイアン相当）
- 反発係数 (COR): 0.78
- ロフト角: 34°
スイングパラメータ
- 肩トルク: 30-150 Nm
- 手首トルク: -50〜80 Nm（負値でラグ維持）
- 初期状態: 腕-120°、手首コック45°
コードのポイント
運動方程式 (Lagrangian)
static computeAccelerations(
theta1: number, omega1: number,
theta2: number, omega2: number,
tau1: number, tau2: number
): [number, number] {
// 二重振り子のラグランジュ運動方程式
// 質量行列と力ベクトルから角加速度を計算
}
Runge-Kutta積分
static rk4Step(state: State, tau1: number, tau2: number): State {
// 4次のRunge-Kutta法で状態を更新
// より高精度な数値積分
}
弾道計算
calculateBallTrajectory(impactVx, impactVy, shaftLean) {
// アタック角、ダイナミックロフトから打ち出し角を計算
// 空気抵抗を考慮した放物運動
// 着地後のラン（転がり）も計算
}
デプロイ
Vercelを使用してデプロイしています。
# Vercel CLIでデプロイ
npx vercel --prod
注意点
- ESモジュールを使用するため、
file://プロトコルでは動作しません - ローカルサーバー経由でアクセスしてください
- 最適化は計算負荷が高いため、完了まで数秒かかります
参考リンク
ライセンス
MIT
Created by @da1ssk, 2025