Python超人-宇宙模拟器

bodies/__init__.py

@@ -12,6 +12,7 @@ from bodies.venus import Venus
 from bodies.moon import Moon
 from bodies.asteroid import Asteroid
 from bodies.asteroids import Asteroids
+from bodies.habitable_zone import HabitableZone
 
 # 戴森球
 from bodies.dysen_sphere import DysenSphere

bodies/habitable_zone.py

+# -*- coding:utf-8 -*-
+# title           :小行星
+# description     :小行星
+# author          :Python超人
+# date            :2023-07-01
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
+# python_version  :3.8
+# ==============================================================================
+from bodies.body import Body, AU
+
+
+class HabitableZone(Body):
+    """
+    模拟太阳系宜居带:
+    目前认为 太阳系 的宜居带范围是从距离太阳0.95个天文单位 (约1.42亿千米)到 2.4个天文单位（约3.59亿千米）的范围为宜居带，
+    其宽度约为2.17亿千米， 按照这个标准，太阳系的宜居带中只有三个大型天体，分别是地球、 月球 以及火星（1.52天文单位）。
+    """
+
+    def __init__(self, name="宜居带", mass=1.9891e30,
+                 init_position=[0, 0, 0],
+                 init_velocity=[0, 0, 0],
+                 texture="green_alpha_1.png", size_scale=1.0,
+                 distance_scale=1.0,
+                 rotation_speed=0.1,
+                 parent=None):
+        params = {
+            "name": name,
+            "mass": mass,
+            "init_position": init_position,
+            "init_velocity": init_velocity,
+            "density": 1.408e3,
+            "color": (179, 231, 255),
+            "texture": texture,
+            "size_scale": size_scale,
+            "distance_scale": distance_scale,
+            "rotation_speed": rotation_speed,
+            "parent": parent
+        }
+        super().__init__(**params)
+        # 环状带（inner_radius, outer_radius, subdivisions）
+        self.torus_zone = 0.95, 2.4, 64
+
+    def ignore_gravity_with(self, body):
+        """
+        是否忽略指定天体的引力
+        @param body:
+        @return:
+        """
+        # 小行星只对恒星有引力，忽略其他行星的引力
+        # if body.is_fixed_star:
+        return True
+
+        # return True
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    asteroids = Asteroids()
+    print(asteroids)

sim_scenes/solar_system/solar_system_habitable_zone.py

+# -*- coding:utf-8 -*-
+# title           :太阳系宜居带模拟场景
+# description     :太阳系宜居带模拟场景（展示的效果为太阳系真实的距离）
+# author          :Python超人
+# date            :2023-07-01
+# link            :https://gitcode.net/pythoncr/
+# python_version  :3.8
+# ==============================================================================
+from bodies import Sun, Mercury, Venus, Earth, Moon, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, Pluto, HabitableZone, Asteroids
+from common.consts import SECONDS_PER_WEEK, SECONDS_PER_DAY, SECONDS_PER_YEAR, AU
+from sim_scenes.func import mayavi_run, ursina_run
+
+if __name__ == '__main__':
+    # 目前认为 太阳系 的宜居带范围是从距离太阳0.95个天文单位 (约1.42亿千米)到 2.4个天文单位（约3.59亿千米）的范围为宜居带，
+    # 其宽度约为2.17亿千米， 按照这个标准，太阳系的宜居带中只有三个大型天体，分别是地球、 月球 以及火星（1.52天文单位）。
+    sun = Sun(name="太阳", size_scale=0.5e2)       # 太阳放大 80 倍，距离保持不变
+    bodies = [
+        sun,
+        Venus(name="金星", size_scale=1.5e3),        # 金星放大 4000 倍，距离保持不变
+        Earth(name="地球", size_scale=1.5e3),        # 地球放大 4000 倍，距离保持不变
+        Moon(name="月球", size_scale=2e3),        # 地球放大 4000 倍，距离保持不变
+        Mars(name="火星", size_scale=2e3),         # 火星放大 4000 倍，距离保持不变
+        Asteroids(name="小行星群", size_scale=3.2e2,
+                  parent=sun),                     # 小行星群模拟(仅 ursina 模拟器支持)
+        HabitableZone(name="宜居带", size_scale=1e2,
+                  parent=sun),                     # 小行星群模拟(仅 ursina 模拟器支持)
+        Jupiter(name="木星", size_scale=2e2),    # 木星放大 800 倍，距离保持不变
+    ]
+
+    # 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, 1, position=(0, 2 * AU, -11 * AU),
+               bg_music="sounds/interstellar.mp3")

simulators/calc_simulator.py

@@ -22,7 +22,7 @@ class CalcView(BodyView):
         pass
 
     def appear(self):
-        if hasattr(self.body, "torus_stars"):
+        if hasattr(self.body, "torus_stars") or hasattr(self.body, "torus_zone"):
             # 暂不支持环状小行星群
             return
 

simulators/mpl_simulator.py

@@ -94,7 +94,7 @@ class MplSimulator(Simulator):
             update_ax(ax, styles)
 
         for idx, body in enumerate(bodies):
-            if hasattr(body, "torus_stars"):
+            if hasattr(body, "torus_stars") or hasattr(body, "torus_zone"):
                 # 暂不支持环状小行星群
                 continue
 

simulators/ursina/entities/planet.py

@@ -63,6 +63,13 @@ class Planet(Entity):
             # 创建一个星环小天体群（主要模拟小行星群，非一个天体）
             model = create_torus(0.83, 1.05, 64, 1)
             rotation = (90, 0, 0)
+        elif hasattr(self.body, "torus_zone"):
+            # 创建一个星环小天体群（主要模拟环形带，非一个天体）
+            inner_radius, outer_radius, subdivisions = self.body.torus_zone
+            if subdivisions is None:
+                subdivisions = 64
+            model = create_torus(inner_radius, outer_radius, subdivisions, 1)
+            rotation = (90, 0, 0)
         else:
             # 创建一个天体
             subdivisions = 32
@@ -126,7 +133,7 @@ class Planet(Entity):
                 axis_color = color.rgba(*axis_color)
                 self.create_rotate_line(axis_color)
 
-        if hasattr(self.body, "torus_stars"):
+        if hasattr(self.body, "torus_stars") or hasattr(self.body, "torus_zone"):
             # 星环小天体群（主要模拟小行星群，非一个天体）
             self.set_light_off()
             self.double_sided = True
@@ -193,7 +200,7 @@ class Planet(Entity):
                     len_scale=line_scale, color=line_color, thickness=2)
 
     def change_body_scale(self):
-        if hasattr(self.body, "torus_stars"):
+        if hasattr(self.body, "torus_stars") or hasattr(self.body, "torus_zone"):
             # 星环小天体群（主要模拟小行星群，非一个天体）不受 body_size_factor 影响
             self.scale = self.init_scale
         else:

simulators/views/mayavi_view.py

@@ -85,7 +85,7 @@ class MayaviView(BodyView):
         天体显示的操作，比如：构建天体视图对象
         @return:
         """
-        if hasattr(self.body, "torus_stars"):
+        if hasattr(self.body, "torus_stars") or hasattr(self.body, "torus_zone"):
             # 暂不支持环状小行星群
             return
 

simulators/views/mpl_view.py

@@ -23,7 +23,7 @@ class MplView(BodyView):
         pass
 
     def appear(self):
-        if hasattr(self.body, "torus_stars"):
+        if hasattr(self.body, "torus_stars") or hasattr(self.body, "torus_zone"):
             # 暂不支持环状小行星群
             return