# -*- coding:utf-8 -*- # title :场景用功能库 # description :场景用功能库 # author :Python超人 # date :2023-02-11 # link :https://gitcode.net/pythoncr/ # python_version :3.8 # ============================================================================== import matplotlib.pyplot as plt from common.consts import SECONDS_PER_WEEK, SECONDS_PER_DAY, SECONDS_PER_HALF_DAY from common.system import System from simulators.ursina.ursina_config import UrsinaConfig from simulators.ursina.ursina_event import UrsinaEvent def mayavi_run(bodies, dt=SECONDS_PER_WEEK, view_azimuth=0, view_distance='auto', view_focalpoint='auto', bgcolor=(1 / 255, 1 / 255, 30 / 255)): """ 用 mayavi 查看运行效果 :param bodies: 天体 :param dt: 单位：秒，按时间差进行演变，值越小越精确，但演变速度会慢。 :param view_azimuth: 观测方位角，可选，float类型（以度为单位，0-360），用x轴投影到x-y平面上的球体上的位置矢量所对的角度。 :param view_distance: 观测距离，可选，float类型 or 'auto',一个正浮点数，表示距放置相机的焦点的距离。 :param view_focalpoint: 观测焦点，可选，类型为一个由3个浮点数组成的数组 or 'auto'，，代表观测相机的焦点 :param bgcolor: :return: """ from mayavi import mlab from simulators.mayavi_simulator import MayaviSimulator # 宇宙背景色 mlab.figure(bgcolor=bgcolor, size=(1440, 810)) body_sys = System(bodies) simulator = MayaviSimulator(body_sys) simulator.run(dt) # azimuth: # 观测方位角，可选，float类型（以度为单位，0-360），用x轴投影到x-y平面上的球体上的位置矢量所对的角度。 # elevation: # 观测天顶角，可选，float类型（以度为单位，0-180）, 位置向量和z轴所对的角度。 # distance: # 观测距离，可选，float类型 or 'auto',一个正浮点数，表示距放置相机的焦点的距离。 # Mayavi 3.4.0中的新功能：'auto' 使得距离为观察所有对象的最佳位置。 # focalpoint: # 观测焦点，可选，类型为一个由3个浮点数组成的数组 or 'auto'，，代表观测相机的焦点 # Mayavi 3.4.0中的新功能：'auto'，则焦点位于场景中所有对象的中心。 # roll: # 控制滚动，可选，float类型，即摄影机围绕其轴的旋转 # reset_roll: # 布尔值，可选。如果为True，且未指定“滚动”，则重置相机的滚动方向。 # figure: # 要操作的Mayavi图形。如果为 None，则使用当前图形。 mlab.view(azimuth=view_azimuth, distance=view_distance, focalpoint=view_focalpoint) # mlab.view(azimuth=-45, elevation=45, distance=100e8 * 2 * 2 * 4 * 4, focalpoint=[5e10, 5e10, 5e9]) mlab.show() def ursina_run(bodies, dt=SECONDS_PER_HALF_DAY, position=(0, 0, 0), # view_azimuth=0, light=True, cosmic_bg=None, show_grid=True, show_trail=False, save_as_json=None): """ :param bodies: 天体 :param dt: 单位：秒，按时间差进行演变，值越小越精确，但演变速度会慢。 :param position: 摄像头位置 :param view_azimuth: 摄像头观测方位角，可选，float类型（以度为单位，0-360） :param light: 使用灯光效果 :param cosmic_bg: 宇宙背景图片 :param show_grid: 是否显示空间网格 :param save_as_json: 将所有天体的信息保存为 json 文件 :param ignore_mass: 忽略所有天体的引力 :return: """ from simulators.ursina_simulator import UrsinaSimulator, UrsinaPlayer from ursina import application, Sequence, camera, held_keys, time, clamp, Entity, Text, color from ursina.prefabs.first_person_controller import FirstPersonController body_sys = System(bodies) if save_as_json is not None: try: body_sys.save_to_json(save_as_json, {"dt": dt, "position": position}) print(f"{save_as_json} 文件生成成功！") except Exception as e: print(f"{save_as_json} 文件生成失败！" + str(e)) return simulator = UrsinaSimulator(body_sys) view_azimuth = 0 # 暂时未用 player = UrsinaPlayer(position, view_azimuth, simulator.ursina_views) # # player = FirstPersonController(model='cube', y=-1e20, color=color.orange, origin_y=-5000, speed=8) # # player.on_disable() # # player.position = position # # player = FirstPersonController() # cube = Entity(model='cube', color=color.red, scale=2) # player.parent = cube # 设置 FirstPersonController 的父实体为 cube # cube.position = position # 修改父实体的位置，从而间接地修改 FirstPersonController 的位置 # # 创建一个实体（在屏幕中央）和一个摄像机 # TODO: 未使用 # entity = Entity(model='cube', position=(0, 0, 5), scale=2) # camera = Camera() # # # 设置初始的 FOV 值（默认值为 90） # camera.fov = 60 # # # 创建一个用于显示当前 FOV 值的文本 # fov_text = Text(text=f'FOV: {camera.fov}', position=(-0.5, 0.4), scale=2) # # 每一帧更新摄像机 FOV 值 # def update(): # # 通过鼠标滚轮来调整 FOV 值 # camera.fov -= held_keys['scroll'] * 10 * time.dt # # 限制 FOV 值的范围（1 到 120 之间） # camera.fov = clamp(camera.fov, 1, 120) # # 更新文本内容 # fov_text.text = f'FOV: {camera.fov:.2f}' # 保留两位小数 # # # 将摄像机移到实体旁边，并对着它 # camera.position = entity.position + (0, 0, -5) # camera.look_at(entity.position) def callback_update(): UrsinaEvent.on_application_run() for ursina_view in simulator.ursina_views: simulator.check_and_evolve() if ursina_view.appeared: ursina_view.update() # print('....') import sys sys.modules["__main__"].update = callback_update if show_trail: UrsinaConfig.show_trail = show_trail simulator.run(dt, light=light, cosmic_bg=cosmic_bg, show_grid=show_grid) def mpl_run(bodies, dt=SECONDS_PER_WEEK, gif_file_name=None, gif_max_frame=200): """ :param bodies: 天体 :param dt: 单位：秒，按时间差进行演变，值越小越精确，但演变速度会慢。 :param gif_file_name: 导出的 gif 文件名，如果为空，则显示动画 :return: """ from simulators.mpl_simulator import MplSimulator body_sys = System(bodies) simulator = MplSimulator(body_sys) simulator.run(dt, gif_file_name=gif_file_name, gif_max_frame=gif_max_frame) COSMIC_BG_COLOR = "#002563" COSMIC_FORE_COLOR = "white" def create_fig_ax(styles={}): bg_color = styles["bg_color"] if "bg_color" in styles else COSMIC_BG_COLOR fore_color = styles["fore_color"] if "fore_color" in styles else COSMIC_FORE_COLOR if bg_color is None: fig = plt.figure('天体模拟运行效果', figsize=(20, 12)) else: fig = plt.figure('天体模拟运行效果', figsize=(20, 12), facecolor=bg_color) ax = fig.gca(projection="3d") return fig, ax if __name__ == '__main__': from bodies import Sun, Earth """ 太阳、地球 """ bodies = [ Sun(size_scale=1.2e2), # 太阳放大 120 倍 Earth(size_scale=4e3, distance_scale=1), # 地球放大 4000 倍，距离保持不变 ] # mpl_run(bodies, SECONDS_PER_WEEK) ursina_run(bodies, SECONDS_PER_WEEK)