这一篇，继续之前的想法，开始写物理引擎的代码。
由于pygame不能同时打开多个窗口，我决定换Qt来显示窗口。
打开physics.py
from PySide6 import *
import mathPySide6：这是Qt官方的PyQt6的库。这里我们用它来实现窗口以及内容的显示。math：Python数学库，用来处理一些高级的物理计算。DYMANIC=0
STATIC=1这些常量定义了物体的状态等信息，后学会有更多常量写在这里。
qapp=QtWidgets.QApplication([])
def run():
qapp.exec()之后在demo.py中运行physics.run()即可运行应用程序。
编写一个Space(QtWidegets.QWidget)类来模拟一个物理空间，这将被显示为一个窗口。
class Space(QtWidgets.QWidget):
def __init__(self,width,height,caption,g):
super().__init__()
self.width=width
self.height=height
self.caption=caption
self.objects=[]
self.g=g
self.timer = QtCore.QTimer()width：窗口的宽度height：窗口的高度caption：窗口的标题objects：物理空间中所有物体列表g：重力加速度（常量）timer：使用qt计时器，用来定时运行一些函数# class Space(QtWidgets.QWidget):
def launch(self):
self.resize(self.width,self.height)
self.setWindowTitle(self.caption)
self.timer.start(5)
self.timer.timeout.connect(self.moveObjects)
self.timer.timeout.connect(self.update)
self.show()该函数可以使物理空间窗口弹出并初始化。
一个使窗口移动，并制造重力，另一个绘制。
# class Space(QtWidgets.QWidget):
def moveObjects(self):
for i in self.objects:
if i.stype==DYMANIC:
gravity=Force(self.g,math.pi/2)
i.forceCompound(gravity)
i.move()
def paintEvent(self,event):
painter = QtGui.QPainter(self)
for i in self.objects:
if isinstance(i,Circle):
painter.setPen(i.pen)
painter.drawEllipse(i.cpoint,i.r,i.r)
painter.drawLine(i.cpoint.x(),i.cpoint.y(),
i.cpoint.x()+i.r*math.cos(i.direction),i.cpoint.y()+i.r*math.sin(i.direction))
elif isinstance(i,Segment):
painter.setPen(i.pen)
painter.drawLine(i.x1,i.y1,i.x2,i.y2)力是最简单的一个类，它是一个向量，只有两个成员：方向和大小。
特别注意，所有的角单位都用弧度（$\pi\space \text{rad}=180^{\circ}$）
class Force():
def __init__(self,size,angle):
self.size=size
self.angle=angle物体对象有很多种，如刚体、流体、关节
class Object():
def __init__(self,z,window,color,mass,angle):
self.z=z
self.window=window
self.window.objects.append(self)
self.color=QtGui.QColor()
self.color.setRgb(color[0],color[1],color[2])
self.mass=mass
self.velocity=0
self.angle=anglez：层坐标，z不同的两个元素不会发生碰撞。window：所在的窗口color：对象显示的颜色mass：对象的质量velocity：运动速度angle：运动方向可以看出，我们可以利用三角函数把物体当前的方向和速度分解为水平方向上的速度和垂直方向上的速度，对施加的力作同样的处理，将水平和垂直的分别相加再转换为新的速度和角度就可以实现人为施力。
于是又了下面的代码：
# class Object():
def forceCompound(self,add_force):
cur_force_size=self.velocity
cur_force_dx=cur_force_size*math.cos(self.angle)+add_force.size*math.cos(add_force.angle)/self.mass
cur_force_dy=cur_force_size*math.sin(self.angle)+add_force.size*math.sin(add_force.angle)/self.mass
self.velocity=math.sqrt(cur_force_dx**2+cur_force_dy**2)
if cur_force_dx>=0:
self.angle=math.atan(cur_force_dy/cur_force_dx)
else:
self.angle=math.atan(cur_force_dy/cur_force_dx)+math.pi把对象移除，不多赘述
# class Object():
def destroy(self):
self.window.objects.remove(self)
self.window=None
del self目前先实现圆、线段。之后会实现多边形。
class Solid(Object):
def __init__(self,z,window,color,stype,mass,angle,direction):
super().__init__(z,window,color,mass,angle)
self.stype=stype
self.direction=direction
self.pen = QtGui.QPen(self.color)
self.pen.setWidth(2)
class Circle(Solid):
def __init__(self,window,z,x,y,r,direction,stype,mass,angle=0,color=(0,0,255)):
super().__init__(z,window,color,stype,mass,angle,direction)
self.cpoint=QtCore.QPointF(x,y)
self.r=r
def move(self):
self.cpoint.setX(self.cpoint.x()+self.velocity*math.cos(self.angle))
self.cpoint.setY(self.cpoint.y()+self.velocity*math.sin(self.angle))
def hit(self,c):
pass
class Segment(Solid):
def __init__(self,window,z,x1,y1,x2,y2,direction,stype,mass,angle=0,color=(0,0,255)):
super().__init__(z,window,color,stype,mass,angle,direction)
self.x1=x1
self.y1=y1
self.x2=x2
self.y2=y2
def move(self):
self.x1+=self.velocity*math.cos(self.angle)
self.y1+=self.velocity*math.sin(self.angle)
self.x2+=self.velocity*math.cos(self.angle)
self.y2+=self.velocity*math.sin(self.angle)
def hit(self,c):
passangle与direction的区别angle是指运动方向。而direction是只物体本身的朝向。
demo.py
import physics
window1=physics.Space(1000,600,'123',9.8)
window1.launch()
circle1=physics.Circle(window1,0,100,100,40,0,physics.DYMANIC,1000)
force1=physics.Force(1000,0)
circle1.forceCompound(force1)
segment1=physics.Segment(window1,0,50,550,950,550,0,physics.STATIC,1000)
physics.run()下一期会实现多边形以及碰撞检测。886！
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