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宇宙模拟器
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Python_超人 / 宇宙模拟器

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提交 a8205024 编写于 作者: 三月三net's avatar 三月三net
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Python超人-宇宙模拟器

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Showing with 212 addition and 20 deletion
bodies/body.py
浏览文件 @ a8205024
......@@ -90,6 +90,8 @@ class Body(metaclass=ABCMeta):
self.resolution = None
self.light_disable = False
self.__has_rings = False
def set_light_disable(self, value):
"""
设置灯光为无效
......@@ -150,7 +152,11 @@ class Body(metaclass=ABCMeta):
是否为带光环的天体（土星为 True）
:return:
"""
return False
return self.__has_rings
@has_rings.setter
def has_rings(self, value):
self.__has_rings = value
@property
def is_fixed_star(self):
......@@ -402,7 +408,17 @@ class Body(metaclass=ABCMeta):
body_data.pop("is_fixed_star")
body = FixedStar(**body_data)
else:
has_rings = False
if "has_rings" in body_data:
if body_data["has_rings"]:
has_rings = True
body_data.pop("has_rings")
body = Body(**body_data)
if has_rings:
body.has_rings = True
# [x, y, z]->[-y, z, x]
# body.init_velocity = [-body.init_velocity[1],body.init_velocity[2],body.init_velocity[0]]
# body.init_position = [-body.init_position[1],body.init_position[2],body.init_position[0]]
......
data/gravity_slingshot_2.json 0 → 100644
浏览文件 @ a8205024
{
"bodies": [
{
"name": "木星",
"mass": 1.8982e+27,
"init_position": [
-37399468.0,
0.0,
0.0
],
"init_velocity": [
0.0,
0.0,
0.0
],
"density": 1326.0,
"color": [
173,
121,
92
],
"texture": "jupiter1.jpg",
"size_scale": 100.0,
"distance_scale": 1.0,
"rotation_speed": 36.2537,
"ignore_mass": false,
"is_fixed_star": false,
"trail_color": [
173,
121,
92
]
},
{
"name": "土星",
"mass": 5.6834e+26,
"init_position": [
-183577232.0,
0.0,
99731912.0
],
"init_velocity": [
0.0,
0.0,
0.0
],
"density": 687.0,
"color": [
219,
189,
159
],
"has_rings": true,
"texture": "saturn.jpg",
"size_scale": 100.0,
"distance_scale": 1.0,
"rotation_speed": 33.7711,
"ignore_mass": false,
"is_fixed_star": false,
"trail_color": [
219,
189,
159
]
},
{
"name": "地球",
"mass": 5.97237e+24,
"init_position": [
0.0,
0.0,
0.0
],
"init_velocity": [
-38.0,
0.0,
-0.20000000298023224
],
"density": 5507.85,
"color": [
7,
0,
162
],
"texture": "earth1.jpg",
"size_scale": 300.0,
"distance_scale": 1.0,
"rotation_speed": 15,
"ignore_mass": false,
"is_fixed_star": false,
"trail_color": [
7,
0,
162
]
}
],
"params": {
"dt": 604800,
"position": [
-80000000.0,
29919574.139999997,
-224396806.04999998
],
"show_trail": true,
"show_name": false
}
}
\ No newline at end of file
sim_scenes/fiction/fixed_stars_2.py 0 → 100644
浏览文件 @ a8205024
# -*- coding:utf-8 -*-
# title :恒星演示
# description :恒星演示
# author :Python超人
# date :2023-02-11
# link :https://gitcode.net/pythoncr/
# python_version :3.8
# ==============================================================================
from bodies import Sun, Earth, Sirius, Rigel, Bellatrix, Alcyone, Antares, Arcturus, Aldebaran, Betelgeuse
from bodies import EtaCarinae, YCanumVenaticorum, VYCanisMajoris, UYScuti, CarinaeV382, Stephenson_2_18
from common.consts import SECONDS_PER_WEEK, SECONDS_PER_MONTH, SECONDS_PER_YEAR, SECONDS_PER_DAY
from sim_scenes.func import mayavi_run, mpl_run, ursina_run
from bodies.body import Body, AU
if __name__ == '__main__':
"""
恒星演示
"""
# 构建两个天体对象（太阳、地球）
D = 5e5
SIZE_SCALE = 0.5
bodies = [
Earth(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True),
Sun(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 太阳
# Sirius(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 天狼星A 质量倍数 2.02 半径倍数 1.71
Bellatrix(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 参宿五 质量倍数 8.6 半径倍数 5.75
# Alcyone(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 昴宿六 质量倍数 6 半径倍数 9.5
Arcturus(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 大角星 质量倍数 1.1 半径倍数 25.7
# Aldebaran(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 毕宿五 质量倍数 1.16 半径倍数 44.13
Rigel(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 参宿七 质量倍数 18 半径倍数 78
# YCanumVenaticorum(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 猎犬座Y 质量倍数 3.0 半径倍数 215
EtaCarinae(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 海山二 质量倍数 125 半径倍数 278
# Antares(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 心宿二 质量倍数 15 半径倍数 680
CarinaeV382(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 船底座V382 质量倍数 39 半径倍数 747
# Betelgeuse(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 参宿四 质量倍数 19 半径倍数 1180
# VYCanisMajoris(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 大犬座VY 质量倍数 30 半径倍数 1400
# UYScuti(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 盾牌座 UY 质量倍数 10 半径倍数 1708
Stephenson_2_18(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True) # 史蒂文森2-18 质量倍数 40.0 半径倍数 2150
]
distance_sum = 0
for idx, body in enumerate(bodies):
body.rotation_speed /= 10
if body.is_fixed_star:
body.light_on = False # 关闭灯光效果，只有太阳对地球有灯光效果
if idx == 0:
d = 0
else:
# d = (body.raduis + bodies[idx - 1].raduis) * SIZE_SCALE
d = pow((body.raduis + bodies[idx - 1].raduis) * SIZE_SCALE, 1.0) * 1.1
# d = body.raduis * SIZE_SCALE
# d = (body.diameter + bodies[idx - 1].diameter) * SIZE_SCALE * 1.1 + D
body.init_velocity = [0, 0, 0]
# body.init_position = [-(distance_sum + d), AU, body.raduis * SIZE_SCALE]
# d = (distance_sum + d)
body.init_position = [-body.raduis * SIZE_SCALE / 1.1, body.raduis * SIZE_SCALE/ 1.1, d]
distance_sum += d
# 使用 ursina 查看的运行效果
# 常用快捷键： P：运行和暂停 O：重新开始 I：显示天体轨迹
# position = 左-右+、上+下-、前+后-
ursina_run(bodies, SECONDS_PER_WEEK, position=(0, 100000, -AU / 500),
show_name=True, bg_music="sounds/universe_03.mp3")
sim_scenes/func.py
浏览文件 @ a8205024
......@@ -94,7 +94,7 @@ def ursina_run(bodies,
"show_trail": show_trail, "show_name": show_name})
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))
raise Exception(f"{save_as_json} 文件生成失败！" + str(e))
return
simulator = UrsinaSimulator(body_sys)
view_azimuth = 0 # 暂时未用
......
sim_scenes/science/gravity_slingshot_2.py
浏览文件 @ a8205024
......@@ -13,17 +13,19 @@ from bodies.body import AU
if __name__ == '__main__':
"""
模拟流浪地球经过木星、土星加速
模拟流浪地球通过木星、土星加速
"""
# params 为不同参数量的加速效果，j_pos为木星位置；s_pos为土星位置；e_vel为地球初始速度
# 地球初始速度≈36km/s，通过木星加速到 42.43km/s(加速度为0时的速度)，再通过土星加速到 108.64km/s(加速度为0时的速度)
params = {"j_pos": [-AU / 4, 0, 0], "s_pos": [-0.9 * AU + 7.5e6, 0, AU / 1.5], "e_vel": [-36, 0, -0.2]}
# 地球初始速度≈38km/s，通过木星加速到 51.96km/s(加速度为0时的速度)，再通过土星加速到 71.27km/s(加速度为0时的速度)
params = {"j_pos": [-AU / 4, 0, 0], "s_pos": [-1.3 * AU + 1.09e7, 0, AU / 1.5], "e_vel": [-38, 0, -0.2]}
bodies = [
Jupiter(size_scale=1e2, init_position=[-AU / 4, 0, 0], init_velocity=[0, 0, 0]), # 木星放大 100 倍
Saturn(size_scale=1e2, init_position=[-1.5 * AU, 0, AU / 1.5], init_velocity=[0, 0, 0]), # 土星放大 100 倍
Earth(size_scale=3e2, # 地球放大 300 倍
init_position=[0, 0, 0], #
# init_velocity=[0, 33, -1],
init_velocity=[-10, 0, -1], # 朝向木星的速度为 38km/s，-1 km/s 是为了防止地球正面对着木星冲去
# init_velocity=[0, 50, -1],
),
Jupiter(size_scale=1e2, init_position=params["j_pos"], init_velocity=[0, 0, 0]), # 木星放大 100 倍
Saturn(size_scale=1e2, init_position=params["s_pos"], init_velocity=[0, 0, 0]), # 土星放大 100 倍
Earth(size_scale=3e2, init_position=[0, 0, 0], init_velocity=params["e_vel"]), # 地球放大 300 倍
]
# 使用 mayavi 查看的运行效果
......@@ -32,4 +34,4 @@ if __name__ == '__main__':
# 使用 ursina 查看的运行效果
# 常用快捷键： P：运行和暂停 O：重新开始 I：显示天体轨迹
# position = 左-右+、上+下-、前+后-
ursina_run(bodies, SECONDS_PER_MONTH, position=(0, AU / 2, -2 * AU), show_trail=True, view_closely=True)
ursina_run(bodies, SECONDS_PER_WEEK, position=(-8e7, AU / 5, -1.5 * AU), show_trail=True, view_closely=True)
sim_scenes/solar_system/earth_at_night.py
浏览文件 @ a8205024
......@@ -23,9 +23,9 @@ if __name__ == '__main__':
Earth(texture="earth_at_night_hd.jpg",
init_position=[0, 0, 0], init_velocity=[0, 0, 0],
size_scale=100, ignore_mass=True).set_resolution(resolution),
Earth(texture="earth_hd.jpg",
init_position=[-10, 0, 0], init_velocity=[0, 0, 0],
size_scale=100, ignore_mass=True).set_resolution(resolution)
# Earth(texture="earth_hd.jpg",
# init_position=[-10, 0, 0], init_velocity=[0, 0, 0],
# size_scale=100, ignore_mass=True).set_resolution(resolution)
]
# 使用 ursina 查看的运行效果
# 常用快捷键： P：运行和暂停 O：重新开始 I：显示天体轨迹
......
sim_scenes/ursina_json_sim.py
浏览文件 @ a8205024
......@@ -29,7 +29,9 @@ if __name__ == '__main__':
# TODO: 去掉注释，完美数据的三体模型的演示05（画大花）
# bodies, params = Body.build_bodies_from_json('../data/tri_bodies_perfect_05.json')
# TODO: 去掉注释，引力弹弓的演示
bodies, params = Body.build_bodies_from_json('../data/gravity_slingshot.json')
# bodies, params = Body.build_bodies_from_json('../data/gravity_slingshot.json')
# TODO: 去掉注释，引力弹弓的演示2(通过木星、土星加速)
bodies, params = Body.build_bodies_from_json('../data/gravity_slingshot_2.json')
dt = params["dt"] if "dt" in params else SECONDS_PER_YEAR
position = params["position"] if "position" in params else (0, 0, 0)
......
simulators/ursina/entities/entity_utils.py
浏览文件 @ a8205024
......@@ -27,14 +27,16 @@ def create_name_text(parent):
@return:
"""
b_color = parent.body_view.color
parent.name_text = Text(parent.body_view.body.name, scale=1, billboard=True, parent=parent,
name_text = Text(parent.body_view.body.name, scale=1, billboard=True, parent=parent,
font=UrsinaConfig.CN_FONT, background=True,
origin=(0, 0))
parent.name_text.background.color = color.rgba(b_color[0], b_color[1], b_color[2], 0.3)
name_text.background.color = color.rgba(b_color[0], b_color[1], b_color[2], 0.3)
name_text.resolution = 24
# self.name_text.scale = self.scale
inverse_color = get_inverse_color(b_color)
parent.name_text.color = color.rgba(inverse_color[0], inverse_color[1], inverse_color[2], 1)
return parent.name_text
name_text.color = color.rgba(inverse_color[0], inverse_color[1], inverse_color[2], 1)
parent.name_text = name_text
return name_text
def trail_init(parent):
......
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