SolarSystemSim

Ein 3D Simultor für Gravitationskräfte zwischen Körpern

Systemanforderungen:

• Processing 4

Was der Code kann:

• Simulation von Gravitationskräften zwischen (praktisch) beliebig vielen Objekten (theoretisch limitiert durch das 32-Bit Integer limit von 2147483647, praktisch durch performance- und Speicherlimits)
• 3D-Editorkamera und -steuerung:

Maus zum Rotieren von X und Z Achse

CTRL + Maus zum Verschieben des Koordinatensystems

CTRL + R zum Zurücksetzen der Kamera

CTRL + D zum Anzeigen/Verstecken von Debuginformationen

manchmal müssen Tastaturbefehle länger/mehrmals gedrückt werden, um erkannt zu werden, Gründe dafür: niedrige FrameRate

• Geschwindigkeitsregler
• Pfade der Körper
• Leuchteffekt für Objekte (z.B. Sterne)

Was der Code nicht kann:

• FPS-Unabhängigkeit, bei niedrigen FPS (unter 60) kam es bereits zu Problemen mit der Simulation.
• einfach sein... hab mir aber Mühe gegeben :)

Namensgebung

• globale bzw. konstante Variablen in ALL_CAPS
• Datentypen/Klassen in PascalCase
• Funktionen und lokale Variablen in snake_case

Wie der Code funktioniert:

setup:

• Physikalische Körper sowie deren Verhalten sind in der Body-Klasse definiert und werden in BODIES gespeichert.
• Die Körper werden in der setup()-Funktion definiert -> alle Eigenschaften sind konstant.

draw

• Zunächst wird das Koordinatensystem so verschoben, dass 0,0 in der Mitte des Fensters liegt (+ eine Verschiebung TRANSLATION steuerbar durch CTRL+Maus)
• Dann wird mit ROTATION_MATRIX = get_rotation_matrix(ROTATION); eine neue Rotationsmatrix erstellt. Sie wird benötigt, um 3D-Raumkoordinaten auf den 2D- Bildschirm zu projezieren. Mit project() kann man dann diese Matrix auf ein Set aus 3D-Koordinaten anwenden.
• Mit einer doppelten ArrayList::forEach()-Schleife übt jeder Körper auf Jeden eine Kraft aus. Die Berechnung der Kraft erfolgt in Body::apply_force().
• Anschließend werden ein Gitter sowie alle Körper und das Overlay (Schieberegler, etc.) gezeichnet.
• die Funktion beginnt von vorne.