Develop

README.md

@@ -1,2 +1,4 @@
 # solar_project
 Модель Солнечной системы на языке Python
+
+Работает!!

planet_and_moon.py

@@ -0,0 +1,107 @@
+#!/usr/bin/env python3
+# https://github.com/python/cpython/tree/master/Lib/turtledemo
+"""       turtle-example-suite:
+        tdemo_planets_and_moon.py
+Gravitational system simulation using the
+approximation method from Feynman-lectures,
+p.9-8, using turtlegraphics.
+Example: heavy central body, light planet,
+very light moon!
+Planet has a circular orbit, moon a stable
+orbit around the planet.
+You can hold the movement temporarily by
+pressing the left mouse button with the
+mouse over the scrollbar of the canvas.
+"""
+from turtle import Shape, Turtle, mainloop, Vec2D as Vec
+
+G = 8
+
+class GravSys(object):
+    def __init__(self):
+        self.planets = []
+        self.t = 0
+        self.dt = 0.01
+    def init(self):
+        for p in self.planets:
+            p.init()
+    def start(self):
+        for i in range(10000):
+            self.t += self.dt
+            for p in self.planets:
+                p.step()
+
+class Star(Turtle):
+    def __init__(self, m, x, v, gravSys, shape):
+        Turtle.__init__(self, shape=shape)
+        self.penup()
+        self.m = m
+        self.setpos(x)
+        self.v = v
+        gravSys.planets.append(self)
+        self.gravSys = gravSys
+        self.resizemode("user")
+        self.pendown()
+    def init(self):
+        dt = self.gravSys.dt
+        self.a = self.acc()
+        self.v = self.v + 0.5*dt*self.a
+    def acc(self):
+        a = Vec(0,0)
+        for planet in self.gravSys.planets:
+            if planet != self:
+                v = planet.pos()-self.pos()
+                a += (G*planet.m/abs(v)**3)*v
+        return a
+    def step(self):
+        dt = self.gravSys.dt
+        self.setpos(self.pos() + dt*self.v)
+        if self.gravSys.planets.index(self) != 0:
+            self.setheading(self.towards(self.gravSys.planets[0]))
+        self.a = self.acc()
+        self.v = self.v + dt*self.a
+
+## create compound yellow/blue turtleshape for planets
+
+def main():
+    s = Turtle()
+    s.reset()
+    s.getscreen().tracer(0,0)
+    s.ht()
+    s.pu()
+    s.fd(6)
+    s.lt(90)
+    s.begin_poly()
+    s.circle(6, 180)
+    s.end_poly()
+    m1 = s.get_poly()
+    s.begin_poly()
+    s.circle(6,180)
+    s.end_poly()
+    m2 = s.get_poly()
+
+    planetshape = Shape("compound")
+    planetshape.addcomponent(m1,"orange")
+    planetshape.addcomponent(m2,"blue")
+    s.getscreen().register_shape("planet", planetshape)
+    s.getscreen().tracer(1,0)
+
+    ## setup gravitational system
+    gs = GravSys()
+    sun = Star(1000000, Vec(0,0), Vec(0,-2.5), gs, "circle")
+    sun.color("yellow")
+    sun.shapesize(1.8)
+    sun.pu()
+    earth = Star(12500, Vec(210,0), Vec(0,195), gs, "planet")
+    earth.pencolor("green")
+    earth.shapesize(0.8)
+    moon = Star(1, Vec(220,0), Vec(0,295), gs, "planet")
+    moon.pencolor("blue")
+    moon.shapesize(0.5)
+    gs.init()
+    gs.start()
+    return "Done!"
+
+if __name__ == '__main__':
+    main()
+    mainloop()

solar_input.py

@@ -4,64 +4,44 @@
 from solar_objects import Star, Planet
 
 
-def read_space_objects_data_from_file(input_filename):
-    """Cчитывает данные о космических объектах из файла, создаёт сами объекты
-    и вызывает создание их графических образов
-
-    Параметры:
-
-    **input_filename** — имя входного файла
-    """
-
-    objects = []
-    with open(input_filename) as input_file:
-        for line in input_file:
-            if len(line.strip()) == 0 or line[0] == '#':
-                continue  # пустые строки и строки-комментарии пропускаем
-            object_type = line.split()[0].lower()
-            if object_type == "star":  # FIXME: do the same for planet
-                star = Star()
-                parse_star_parameters(line, star)
-                objects.append(star)
-            else:
-                print("Unknown space object")
+space_objects = []
 
-    return objects
 
+# Заменила функции parse_planet_parameters и parse_star_parameters на эту:
+def parse_object_parameters(line):
 
-def parse_star_parameters(line, star):
-    """Считывает данные о звезде из строки.
+    """Считывает данные о звезде или планете из строки.
     Входная строка должна иметь слеюущий формат:
     Star <радиус в пикселах> <цвет> <масса> <x> <y> <Vx> <Vy>
+    Planet <радиус в пикселах> <цвет> <масса> <x> <y> <Vx> <Vy>
 
-    Здесь (x, y) — координаты зведы, (Vx, Vy) — скорость.
+    Здесь (x, y) — координаты зведы или планеты, (Vx, Vy) — скорость.
     Пример строки:
     Star 10 red 1000 1 2 3 4
-
-    Параметры:
-
-    **line** — строка с описание звезды.
-    **star** — объект звезды.
     """
+    type_, R, color, m, x, y, Vx, Vy = line.split(' ')
+    type_ = type_.lower()
 
-    pass  # FIXME: not done yet
+    if type_ == 'planet':
+        obj = Planet()
+    elif type_ == 'star':
+        obj = Star()
+    else:
+        print('Invalid type of object.')
+        raise ValueError
 
-def parse_planet_parameters(line, planet):
-    """Считывает данные о планете из строки.
-    Предполагается такая строка:
-    Входная строка должна иметь слеюущий формат:
-    Planet <радиус в пикселах> <цвет> <масса> <x> <y> <Vx> <Vy>
+    obj.type_ = type_
+    obj.R = float(R)
+    obj.color = color
+    obj.m = float(m)
+    obj.y = float(y)
+    obj.x = float(x)
+    obj.Vy = float(Vy)
+    obj.Vx = float(Vx)
 
-    Здесь (x, y) — координаты планеты, (Vx, Vy) — скорость.
-    Пример строки:
-    Planet 10 red 1000 1 2 3 4
+    space_objects.append(obj)
 
-    Параметры:
-
-    **line** — строка с описание планеты.
-    **planet** — объект планеты.
-    """
-    pass  # FIXME: not done yet...
+    return obj
 
 
 def write_space_objects_data_to_file(output_filename, space_objects):
@@ -77,10 +57,34 @@ def write_space_objects_data_to_file(output_filename, space_objects):
     """
     with open(output_filename, 'w') as out_file:
         for obj in space_objects:
-            print(out_file, "%s %d %s %f" % ('1', 2, '3', 4.5))
-            # FIXME: should store real values
+            out_file.write(' '.join([obj.type_, str(obj.R), obj.color, str(obj.m), str(obj.Fx), str(obj.Fy), str(obj.Vx), str(obj.Vy)]))
+
+
+def read_space_objects_data_from_file(input_filename):
+    """Cчитывает данные о космических объектах из файла, создаёт сами объекты
+    и вызывает создание их графических образов
+
+    Параметры:
 
+    **input_filename** — имя входного файла
+    """
+
+    objects = []
+    with open(input_filename) as input_file:
+        for line in input_file:
+            if len(line.strip()) == 0 or line[0] == '#':
+                continue  # пустые строки и строки-комментарии пропускаем
+            object_type = line.split(' ')[0].lower()
+            if object_type == 'star' or object_type == 'planet':
+                obj = parse_object_parameters(line)
+                objects.append(obj)
+
+            else:
+                print("Unknown space object")
+
+    return objects
 # FIXME: хорошо бы ещё сделать функцию, сохранающую статистику в заданный файл...
+# D: Статистику чего?
 
 if __name__ == "__main__":
     print("This module is not for direct call!")

solar_main.py

@@ -84,9 +84,9 @@ def open_file_dialog():
     calculate_scale_factor(max_distance)
 
     for obj in space_objects:
-        if obj.type == 'star':
+        if obj.type_ == 'star':
             create_star_image(space, obj)
-        elif obj.type == 'planet':
+        elif obj.type_ == 'planet':
             create_planet_image(space, obj)
         else:
             raise AssertionError()

solar_model.py

@@ -18,10 +18,12 @@ def calculate_force(body, space_objects):
     for obj in space_objects:
         if body == obj:
             continue  # тело не действует гравитационной силой на само себя!
-        r = ((body.x - obj.x)**2 + (body.y - obj.y)**2)**0.5
-        body.Fx += 1  # FIXME: нужно вывести формулу...
-        body.Fy += 2  # FIXME: нужно вывести формулу...
-
+        r = (((body.x - obj.x)**2) + ((body.y - obj.y)**2)) ** 0.5
+        F = - gravitational_constant * body.m * obj.m/r**2
+        cos = (-obj.x + body.x)/r
+        sin = (-obj.y + body.y)/r
+        body.Fx += F * cos
+        body.Fy += F * sin
 
 def move_space_object(body, dt):
     """Перемещает тело в соответствии с действующей на него силой.
@@ -31,10 +33,12 @@ def move_space_object(body, dt):
     **body** — тело, которое нужно переместить.
     """
 
-    ax = body.Fx/body.m
-    body.x += 42  # FIXME: не понимаю как менять...
-    body.Vx += ax*dt
-    # FIXME: not done recalculation of y coordinate!
+    ax = body.Fx / body.m
+    body.x += ax * (dt ** 2) / 2 + body.Vx * dt
+    body.Vx += ax * dt
+    ay = body.Fy / body.m
+    body.y += ay * (dt ** 2) / 2 + body.Vy * dt
+    body.Vy += ay * dt
 
 
 def recalculate_space_objects_positions(space_objects, dt):

solar_objects.py

@@ -8,7 +8,7 @@ class Star:
     а также визуальный радиус звезды в пикселах и её цвет.
     """
 
-    type = "star"
+    type_ = "star"
     """Признак объекта звезды"""
 
     m = 0
@@ -41,14 +41,28 @@ class Star:
     image = None
     """Изображение звезды"""
 
+    def __repr__(self):
+        return print({
+            'type': self.type_,
+            'm': self.m,
+            'x': self.x,
+            'y': self.y,
+            'Vx': self.Vx,
+            'Vy': self.Vy,
+            'Fx': self.Fx,
+            'Fy': self.Fy,
+            'R': self.R,
+            'color': self.color
+        })
+
 
 class Planet:
     """Тип данных, описывающий планету.
     Содержит массу, координаты, скорость планеты,
     а также визуальный радиус планеты в пикселах и её цвет
     """
 
-    type = "planet"
+    type_ = "planet"
     """Признак объекта планеты"""
 
     m = 0
@@ -79,4 +93,18 @@ class Planet:
     """Цвет планеты"""
 
     image = None
-    """Изображение планеты"""
+    """Изображение планеты"""
+
+    def __repr__(self):
+        return print({
+            'type': self.type_,
+            'm': self.m,
+            'x': self.x,
+            'y': self.y,
+            'Vx': self.Vx,
+            'Vy': self.Vy,
+            'Fx': self.Fx,
+            'Fy': self.Fy,
+            'R': self.R,
+            'color': self.color
+        })

solar_system.txt

@@ -1,5 +1,5 @@
-# Солнечная система
-Star 2 red 1.98892E30 0 0 0 0
+# Солнце
+Star 25 red 1.98892E30 0 0 0 0
 
 # Меркурий
 Planet 2 orange 3.302E23 57.909E9 0 0 47.87E3

solar_vis.py

@@ -9,10 +9,10 @@
 header_font = "Arial-16"
 """Шрифт в заголовке"""
 
-window_width = 800
+window_width = 1200
 """Ширина окна"""
 
-window_height = 800
+window_height = 1000
 """Высота окна"""
 
 scale_factor = None
@@ -54,7 +54,7 @@ def scale_y(y):
     **y** — y-координата модели.
     """
 
-    return y  # FIXME: not done yet
+    return int(y*scale_factor) + window_width//2.5
 
 
 def create_star_image(space, star):
@@ -80,7 +80,10 @@ def create_planet_image(space, planet):
     **space** — холст для рисования.
     **planet** — объект планеты.
     """
-    pass  # FIXME: сделать как у звезды
+    x = scale_x(planet.x)
+    y = scale_y(planet.y)
+    r = planet.R
+    planet.image = space.create_oval([x-r, y-r], [x+r, y+r], fill=planet.color)
 
 
 def update_system_name(space, system_name):

test.txt

@@ -0,0 +1 @@
+planet 5 green (5.974e+24+0j) (149600000000+0j) 0j 0j (29760+0j)