36、模拟力场与势能：从理论到游戏实现

模拟力场与势能：从理论到游戏实现

1. 模拟力场基础

物理学中，一些力可以通过向量场来建模，以简化的引力模型为例，引力会随着靠近其源而增强。为简化处理，我们使用向量场 $F(r) = –r$，在平面上表示为 $F(x, y) = (–x, –y)$。以下是其代码实现：

def f(x,y):
    return (-x,-y)
plot_vector_field(f,-5,5,-5,5)

2. 在小行星游戏中添加引力

为了让小行星游戏更有趣，我们引入黑洞的引力。黑洞在游戏中是一个有 20 个顶点且距离相等的多边形模型，近似圆形。我们用一个数值 gravity 来指定黑洞引力的强度，以下是黑洞类的定义：

class BlackHole(PolygonModel):
    def __init__(self,gravity):
        vs = [vectors.to_cartesian((0.5, 2 * pi * i / 20))
                for i in range(0,20)] 
        super().__init__(vs)
        self.gravity = gravity

创建一个引力值为 0.1 的黑洞对象：

black_hole = BlackHole(0.1)
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