三体运行模拟器

bodies/asteroid.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :小行星
+# description     :小行星
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU
@@ -55,6 +55,7 @@ class Asteroid(Body):
 
         return True
 
+
 if __name__ == '__main__':
     asteroid = Asteroid()
     print(asteroid)

bodies/body.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :天体基类
+# description     :天体基类（所有星体都继承了该类）
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from abc import ABCMeta, abstractmethod
@@ -15,7 +15,7 @@ from common.consts import AU
 
 class Body(metaclass=ABCMeta):
     """
-    天体信息基类
+    天体基类
     """
 
     def __init__(self, name, mass, init_position, init_velocity,

bodies/earth.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :地球
+# description     :地球
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

bodies/jupiter.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :木星
+# description     :木星
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

bodies/mars.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :火星
+# description     :火星
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

bodies/mercury.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :水星
+# description     :水星
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

bodies/moon.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :月球
+# description     :月球
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU
@@ -40,5 +40,5 @@ class Moon(Body):
 
 
 if __name__ == '__main__':
-    earth = Earth()
-    print(earth)
+    moon = Moon()
+    print(moon)

bodies/neptune.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :海王星
+# description     :海王星
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

bodies/pluto.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :冥王星
+# description     :冥王星（从太阳系的行星中排除）
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

bodies/saturn.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :土星
+# description     :土星
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

bodies/sun.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :太阳
+# description     :太阳
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body

bodies/uranus.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :天王星
+# description     :天王星
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

bodies/venus.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :金星
+# description     :金星
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies.body import Body, AU

common/consts.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :常量定义
+# description     :常量定义
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 

common/func.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :公共库函数
+# description     :公共库函数
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from PIL import Image
@@ -42,26 +42,15 @@ def get_dominant_colors(infile, resize=(20, 20)):
     return colors
 
 
-def circle_x_y(points, radius=1.6 * AU):
+def get_positions_velocitys(angles, velocity=1, radius=1, radius_offset=None, velocity_offset=None):
     """
-
-    :param points:
-    :param radius:
-    :return:
-    """
-    x = radius * np.cos(points)
-    y = radius * np.sin(points)
-    return x, y
-
-
-def get_position_force(angles, force=1, radius=1, radius_offset=None, force_offset=None):
-    """
-
-    :param angles:
-    :param force:
-    :param radius:
-    :param radius_offset:
-    :param force_offset:
+    以位置 （0, 0, 0）为中心，随机获取空间上的位置和公转方向的速度集合
+    （比如：获取大批小行星的位置）
+    :param angles: 参考中心位置（0, 0, 0）的角度集合
+    :param velocity: 速度
+    :param radius: 半径（距离中心位置（0, 0, 0）的距离）
+    :param radius_offset:在半径的基础上，随机偏移的值
+    :param velocity_offset:在速度的基础上，随机偏移的值
     :return:
     """
     angles = np.array(angles * np.pi)
@@ -69,17 +58,17 @@ def get_position_force(angles, force=1, radius=1, radius_offset=None, force_offs
     if isinstance(radius_offset, float):
         radius = radius + np.random.rand(len(angles)) * radius_offset
 
-    if isinstance(force_offset, float):
-        force = force + np.random.rand(len(angles)) * force_offset
+    if isinstance(velocity_offset, float):
+        velocity = velocity + np.random.rand(len(angles)) * velocity_offset
 
     pxs = radius * np.cos(angles)
     pys = radius * np.sin(angles)
 
-    fys = force * np.cos(angles)  # math.cos(math.radians(angle))
-    fxs = force * np.sin(angles)  # math.sin(math.radians(angle))
+    vys = velocity * np.cos(angles)
+    vxs = velocity * np.sin(angles)
 
     # return pxs, pys, fxs, fys
-    return np.round(pxs, 2), np.round(pys, 2), -np.round(fxs, 2), np.round(fys, 2)
+    return np.round(pxs, 2), np.round(pys, 2), -np.round(vxs, 2), np.round(vys, 2)
 
 
 def calculate_distance(pos1, pos2=[0, 0, 0]):

common/system.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :天体系统
+# description     :天体系统，多个天体就是一个系统
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 import numpy as np

scenes/demo.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies import Sun, Earth

scenes/func.py

 # -*- coding:utf-8 -*-
-# title           :
-# description     :
+# title           :场景用功能库
+# description     :场景用功能库
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from common.consts import SECONDS_PER_WEEK

scenes/solar_system_1.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :太阳系场景
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies import Sun, Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, Pluto, Moon

scenes/solar_system_2.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :太阳系场景
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies import Sun, Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, Pluto

scenes/solar_system_3.py

@@ -2,14 +2,14 @@
 # title           :太阳系场景
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies import Sun, Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, Pluto, Asteroid
 from bodies.body import AU
 from common.consts import SECONDS_PER_WEEK
-from common.func import get_position_force
+from common.func import get_positions_velocitys
 from scenes.func import mayavi_run
 import numpy as np
 
@@ -50,13 +50,13 @@ if __name__ == '__main__':
     NUM_OF_ASTEROIDS = 60
     asteroids = []
     angles = np.linspace(0, 40 * np.pi, NUM_OF_ASTEROIDS)
-    pxs, pys, fxs, fys = get_position_force(angles,
-                                            radius=1.60 * AU,
-                                            force=23.37,
-                                            radius_offset=0.1 * AU,
-                                            force_offset=0.2)
+    pxs, pys, vxs, vys = get_positions_velocitys(angles,
+                                                 radius=1.60 * AU,
+                                                 velocity=23.37,
+                                                 radius_offset=0.1 * AU,
+                                                 velocity_offset=0.2)
     for i, px in enumerate(pxs):
-        py, fx, fy = pys[i], fxs[i], fys[i]
+        py, fx, fy = pys[i], vxs[i], vys[i]
         asteroids.append(Asteroid(size_scale=1e9,  # 小行星放大 1000000000 倍，距离放大 1.4 倍
                                   init_position=[px, py, 0],
                                   init_velocity=[fx, fy, 0],

scenes/sun_earth.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies import Sun, Earth

scenes/sun_earth_jupiter.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from bodies import Sun, Earth, Jupiter

scenes/three_body_01.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :太阳系场景
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from mayavi import mlab

scenes/three_body_02.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :太阳系场景
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from mayavi import mlab

simulators/mayavi_simulator.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from mayavi import mlab

simulators/mpl_simulator.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 import matplotlib.pyplot as plt

simulators/simulator.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from abc import ABCMeta, abstractmethod

simulators/views/body_view.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
-# notes           :
+# date            :2023-02-11
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
 # python_version  :3.8
 # ==============================================================================
 from abc import ABCMeta, abstractmethod

simulators/views/mayavi_view.py

@@ -2,8 +2,8 @@
 # title           :
 # description     :
 # author          :Python超人
-# date            :2023-01-22
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+# date            :2023-02-11
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 from mayavi import mlab

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 # author          :Python超人
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 import os