[已解决]Pygame模拟天体运动问题

歌者文明清理员

代码如下：

1. import pygame
   
2. pygame.init()
   
3. pygame.key.set_repeat(1000, 50)
   
4. 
   
5. G = 6
   
6. 
   
7. class StarObject:
   
8.     def __init__(self, x, y, vx, vy, mass):
   
9.         self.x = x
   
10.         self.y = y
    
11.         self.vx = vx
    
12.         self.vy = vy
    
13.         self.mass = mass
    
14. 
    
15.     @property
    
16.     def info(self):
    
17.         return self.x, self.y, self.vx, self.vy, self.mass
    
18. 
    
19. class StarSprite(pygame.sprite.Sprite):
    
20.     def __init__(self, name, star, radius, color):
    
21.         pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
    
22.         self.name = name
    
23.         self.star = star
    
24.         self.radius = radius
    
25.         self.color = color
    
26.         self.trail = []
    
27.         self.image = pygame.Surface((radius * 2, radius * 2)).convert_alpha()
    
28.         self.image.fill((0, 0, 0, 0))
    
29.         pygame.draw.circle(self.image, color, (radius, radius), radius, 0)
    
30.         self.rect = self.image.get_rect()
    
31.         self.rect.center = self.star.x, self.star.y
    
32. 
    
33.     def flush(self):
    
34.         self.rect.centerx = (self.star.x + rel[0]) * scale
    
35.         self.rect.centery = (self.star.y + rel[1]) * scale
    
36.         self.trail.append((self.star.x, self.star.y))
    
37. 
    
38.     def __repr__(self):
    
39.         return self.name
    
40. 
    
41.     __str__ = __repr__
    
42. 
    
43. class Message(pygame.sprite.Sprite):
    
44.     def __init__(self, text, pos):
    
45.         pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
    
46.         self._text = text
    
47.         self.image = font.render(text, False, (255, 255, 255))
    
48.         self.rect = self.image.get_rect()
    
49.         self.rect.topright = pos
    
50. 
    
51.     @property
    
52.     def text(self):
    
53.         return self._text
    
54. 
    
55.     @text.setter
    
56.     def text(self, text):
    
57.         pos = self.rect.topright
    
58.         self._text = text
    
59.         self.image = font.render(text, False, (255, 255, 255))
    
60.         self.rect = self.image.get_rect()
    
61.         self.rect.topright = pos
    
62. 
    
63. def get_distance(sprite1, sprite2):
    
64.     x1, y1 = sprite1.star.x, sprite1.star.y
    
65.     x2, y2 = sprite2.star.x, sprite2.star.y
    
66.     dx = x2 - x1
    
67.     dy = y2 - y1
    
68.     return (dx ** 2 + dy ** 2) ** 0.5
    
69. 
    
70. def is_collide(sprite1, sprite2):
    
71.     r1, r2 = sprite1.radius, sprite2.radius
    
72.     return r1 + r2 > get_distance(sprite1, sprite2)
    
73. 
    
74. def move(t):
    
75.     sprites_to_delete = []
    
76.     for sprite1 in sprites:
    
77.         star1 = sprite1.star
    
78.         x1, y1, vx1, vy1, m1 = star1.info
    
79.         ax1, ay1 = 0, 0
    
80.         for sprite2 in sprites:
    
81.             star2 = sprite2.star
    
82.             if sprite1 in sprites_to_delete or sprite2 in sprites_to_delete:
    
83.                 break
    
84.             if star1 is star2:
    
85.                 continue
    
86.             x2, y2, vx2, vy2, m2 = star2.info
    
87.             dx = x2 - x1
    
88.             dy = y2 - y1
    
89.             r = get_distance(sprite1, sprite2)
    
90.             if is_collide(sprite1, sprite2):
    
91.                 heavier = sprite1 if star1.mass > star2.mass else sprite2
    
92.                 lighter = sprite1 if heavier is star2 else sprite2
    
93.                 sprites_to_delete.append(lighter)
    
94.                 heavier.star.vx += lighter.star.vx
    
95.                 heavier.star.vy += lighter.star.vy
    
96.                 message.text = f"{heavier} 和 {lighter} 相撞"
    
97.                 continue
    
98.             f = G * m1 * m2 / (r ** 2)
    
99.             accel = f / m1
    
100.             ax1 += accel * (dx / r)
     
101.             ay1 += accel * (dy / r)
     
102.         x, y = (
     
103.             x1 + vx1 * t + 0.5 * ax1 * (t ** 2),
     
104.             y1 + vy1 * t + 0.5 * ay1 * (t ** 2)
     
105.         )
     
106.         tempx, tempy = star1.x, star1.y
     
107.         star1.x, star1.y = x, y
     
108.         star1.vx = (x - tempx) / t
     
109.         star1.vy = (y - tempy) / t
     
110.         sprite1.flush()
     
111.     for sprite in sprites_to_delete:
     
112.         sprites.remove(sprite)
     
113. 
     
114. size = width, height = (1000, 1000)
     
115. screen = pygame.display.set_mode((1000, 1000))
     
116. 
     
117. sprites = [
     
118.     StarSprite("planet1", StarObject(100, 100, 2, 0, 1000), 10, "green"),
     
119.     StarSprite("planet2", StarObject(800, 100, 0, 2, 1000), 10, "blue"),
     
120.     StarSprite("planet3", StarObject(800, 800, -2, 0, 1000), 10, "cyan"),
     
121.     StarSprite("planet4", StarObject(100, 800, 0, -2, 1000), 10, "yellow")
     
122. ]
     
123. 
     
124. font = pygame.font.SysFont("Microsoft YaHei UI", 30)
     
125. message = Message("", (width - 10, 10))
     
126. 
     
127. clock = pygame.time.Clock()
     
128. drag = False
     
129. rel = [0, 0]
     
130. scale = 1
     
131. paused = False
     
132. running = True
     
133. while running:
     
134.     screen.fill((0, 0, 0))
     
135.     clock.tick(30)
     
136.     for event in pygame.event.get():
     
137.         if event.type == pygame.QUIT:
     
138.             running = False
     
139.         elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
     
140.             drag = True
     
141.         elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONUP:
     
142.             drag = False
     
143.         elif event.type == pygame.MOUSEMOTION:
     
144.             if drag:
     
145.                 rel[0] += event.rel[0]
     
146.                 rel[1] += event.rel[1]
     
147.         elif event.type == pygame.KEYDOWN:
     
148.             if event.key == pygame.K_SPACE:
     
149.                 paused = not paused
     
150.             elif event.key in (pygame.K_EQUALS, pygame.K_KP_PLUS):
     
151.                 scale += 0.01
     
152.             elif event.key in (pygame.K_MINUS, pygame.K_KP_MINUS):
     
153.                 scale -= 0.01
     
154.     if not paused:
     
155.         move(2)
     
156.     for sprite, trail in map(lambda xxx: (xxx, xxx.trail), sprites):
     
157.         if len(trail) < 2:
     
158.             continue
     
159.         trail = list(map(lambda point: ((point[0] + rel[0]) * scale, (point[1] + rel[1]) * scale), trail))
     
160.         pygame.draw.lines(screen, sprite.color, False, trail, 2)
     
161.     for sprite in sprites:
     
162.         screen.blit(sprite.image, sprite.rect)
     
163.     screen.blit(message.image, message.rect)
     
164.     pygame.display.flip()
     
165. pygame.quit()
     

复制代码

OpenAI是什么？GPT又是什么？
为什么会出现如下现象？



？？？自己和自己相撞？我的代码里不是检查过这种情况了吗

最佳答案

月排行榜 / 总排行榜

cjjJasonchen

2023-7-24 11:22:01

改成这样：

1.                 heavier = sprite1 if star1.mass > star2.mass else sprite2
   
2.                 lighter = sprite2 if heavier is star2 else sprite1

复制代码

跳转到最佳答案楼层

陶远航

OpenAI 是一家人工智能研究实验室和公司，致力于开发先进的人工智能技术。他们开发了许多重要的人工智能模型和系统，其中之一就是 GPT（Generative Pre-trained Transformer）。

GPT 是一种基于 Transformer 模型的自然语言处理模型。它通过大规模的无监督学习从海量的文本数据中抽取知识，然后可以用于生成文本、回答问题、进行对话等任务。GPT 模型在自然语言理解和生成方面表现出色，被广泛应用于各种领域。

关于你提到的现象，自己和自己相撞，可能是因为在代码中的循环遍历过程中，同一个星球对象被重复当作两个不同的 sprite 对象处理了。在 move(t) 函数中的第一个循环遍历中，如果某个 sprite1 和 sprite2 是同一个星球的话，会直接跳过当前迭代，但是在接下来的循环遍历中，两个星球对象又被重新处理了一次，导致自己和自己发生了碰撞。

为了解决这个问题，你可以在内层循环遍历前添加一个判断条件，判断两个 sprite 是否指向同一个星球对象，如果是的话就跳过当前迭代。例如，在内层循环的开始添加以下代码：

1. if sprite1 is sprite2:
   
2.     continue
   

复制代码

通过这个判断条件，就可以避免同一个星球对象被重复处理，避免自己和自己相撞的情况发生。
如果问题已经解决，请设置最佳答案

isdkz

这个问题可能是由于你的代码中对碰撞检测的处理方式导致的。在你的代码中，你在检查每个星体的每一个相互作用时，都会检查它们是否发生碰撞。然而，当两个星体发生碰撞时，你将更轻的星体添加到了 sprites_to_delete 列表中，但是在当前的循环中，你并没有立即停止处理更重星体的其余相互作用。

这可能会导致一个问题：如果在同一个时间步中，一个较重的星体与两个较轻的星体相撞，那么当处理第二个碰撞事件时，第一个较轻的星体可能已经在 sprites_to_delete 列表中，但是第二个碰撞事件仍然会被处理，可能导致像"planet1和planet1相撞"这样的输出。

你可以通过添加一个检查来解决此问题，以确保一个星体在同一个时间步中只能发生一次碰撞。另外，你可能还需要调整你的代码，以确保在发生碰撞时立即停止处理当前星体的其他相互作用。

下面是代码片段的修改建议：

1. def move(t):
   
2.     sprites_to_delete = []
   
3.     for sprite1 in sprites:
   
4.         if sprite1 in sprites_to_delete: # 添加此行
   
5.             continue # 添加此行
   
6.         # ...
   
7.         for sprite2 in sprites:
   
8.             if sprite1 in sprites_to_delete or sprite2 in sprites_to_delete: # 添加此行
   
9.                 break # 添加此行
   
10.             # ...
    
11.             if is_collide(sprite1, sprite2):
    
12.                 heavier = sprite1 if star1.mass > star2.mass else sprite2
    
13.                 lighter = sprite1 if heavier is star2 else sprite2
    
14.                 sprites_to_delete.append(lighter)
    
15.                 heavier.star.vx += lighter.star.vx
    
16.                 heavier.star.vy += lighter.star.vy
    
17.                 message.text = f"{heavier} 和 {lighter} 相撞"
    
18.                 break # 添加此行
    
19.             # ...
    

复制代码

这些修改可以确保在处理一个星体的相互作用时，如果检测到碰撞，我们将立即停止处理其他相互作用，并且如果一个星体已经在待删除列表中，我们将不再处理它的相互作用。

至于OpenAI和GPT，OpenAI是一个人工智能研究实验室，致力于创建和推动友好的AI，以确保人工智能的利益广泛地惠及所有人。GPT（Generative Pretrained Transformer）是OpenAI开发的一种自然语言处理（NLP）预训练模型，它能够生成类似人类的文本。

歌者文明清理员

Mike_python小 发表于 2023-7-24 10:43
OpenAI 是一个人工智能研究实验室，致力于推动人工智能的发展和应用。他们开发了许多先进的技术和模型，其 ...

中计了

歌者文明清理员

isdkz 发表于 2023-7-24 10:43
这个问题可能是由于你的代码中对碰撞检测的处理方式导致的。在你的代码中，你在检查每个星体的每一个相互作 ...

加了还是这样，还有就算重复碰撞也不会和自己撞啊

cjjJasonchen

1. heavier = sprite1 if star1.mass > star2.mass else sprite2
   
2.                 lighter = sprite1 if heavier is star2 else sprite2

复制代码

应该是这里的问题

歌者文明清理员

cjjJasonchen 发表于 2023-7-24 11:18
应该是这里的问题

没问题吧

cjjJasonchen

加了打印

1. print(sprite1,sprite2)
   
2.                 print(heavier == lighter, sprite1 == sprite2
   

复制代码

这是结果：

1. pygame 2.3.0 (SDL 2.24.2, Python 3.10.10)
   
2. Hello from the pygame community. https://www.pygame.org/contribute.html
   
3. planet1 planet2
   
4. True False

复制代码

歌者文明清理员

cjjJasonchen 发表于 2023-7-24 11:20
加了打印

这是结果：

所以是哪一步出错了？

cjjJasonchen

改成这样：

1.                 heavier = sprite1 if star1.mass > star2.mass else sprite2
   
2.                 lighter = sprite2 if heavier is star2 else sprite1

复制代码

cjjJasonchen

你再试试应该可以了

歌者文明清理员

cjjJasonchen 发表于 2023-7-24 11:22
改成这样：

居然搞反了你很厉害

cjjJasonchen

谢谢你捏，你的代码写的好漂亮，装饰器我还没学，很多地方看不懂大约猜了一下竟然对了，一会去学一下装饰器

歌者文明清理员

cjjJasonchen 发表于 2023-7-24 11:25
谢谢你捏，你的代码写的好漂亮，装饰器我还没学，很多地方看不懂大约猜了一下竟然对了，一会去学一下装饰器 ...

这不是装饰器吧，这个类似c的三目表达式
xxx if yyy else zzz
if xxx:
   yyy
else:
   zzz

cjjJasonchen

@property 这个

cjjJasonchen

歌者文明清理员 发表于 2023-7-24 11:26
这不是装饰器吧，这个类似c的三目表达式
xxx if yyy else zzz
if xxx:

三元表达式我还是看得懂的

歌者文明清理员

cjjJasonchen 发表于 2023-7-24 11:28
@property 这个

哦，那个是将属性改造成类似函数的作用，甚至可以在里面执行其他语句，这就起到了监视属性操作的作用
还可以避免使用 __dict__ 偷窥

cjjJasonchen

歌者文明清理员 发表于 2023-7-24 11:30
哦，那个是将属性改造成类似函数的作用，甚至可以在里面执行其他语句，这就起到了监视属性操作的作用
还 ...

这样啊！ 谢谢你
期待你的后续作品，我要去手搓教程啦

Ewan-Ahiouy

你好厉害有qq吗，私聊

歌者文明清理员

Ewan-Ahiouy 发表于 2023-7-24 12:07
你好厉害有qq吗，私聊

不想用qq，去hack.chat?liu2023