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Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

时间:2023-01-08 13:00来源:8N.org.Cn 作者:天剑狂刀私服 点击:

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

这次,我们再来用Ursina引擎来做一个太阳系行星模拟器吧!

想要了解Ursina 3D引擎的基本使用方法的话,查看我的另一篇文章:详解Python3D引擎Ursina如何绘制立体图形

这一次,我们要实现的效果如下

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

首先,送上本次需要用到的资源

Earth.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Jupiter.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Mars.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Mercury.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Neptune.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Saturn.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Sun.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Uranus.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

Venus.jpg

Python利用3D引擎做一个太阳系行星模拟器

现在,就开始写代码吧!

首先,导入我们需要的模块,导入3D引擎ursina,数学库math,ursina中自带的第一人称,sys,random随机库

from ursina import * from math import * from ursina.prefabs.first_person_controller import FirstPersonController import sys import random as rd

然后,创建app

app=Ursina()

将窗口设置为全屏,并设置背景颜色

window.fullscreen=True window.color=color.black

定义一个列表,来储存生成的星

planets=[]

引入所有星球的材质

sun_texture=load_texture("texture/Sun.png") mercury_texture=load_texture("texture/Mercury.png") venus_texture=load_texture("texture/Venus.png") earth_texture=load_texture("texture/Earth.png") mars_texture=load_texture("texture/Mars.png") jupiter_texture=load_texture("texture/Jupiter.png") saturn_texture=load_texture("texture/Saturn.png") uranus_texture=load_texture("texture/Uranus.png") neptune_texture=load_texture("texture/Neptune.png")

创建一个类Planet,继承自实体Entity,传入_type是星的类型,pos是位置,scale是缩放

angle:每次更新的时候行星围绕太阳转的弧度

fastMode的值为1或0,表示是否让行星围绕太阳公转速度增加到200倍

rotation:星球倾斜度,这里我们随机生成

rotspeed:星球自转的速度

rotMode:表示沿着xyz轴的其中一条进行旋转,自动选择

_type存储星球类型

texture则是材质,通过eval获得该变量

然后进行超类的初始化,model是sphere,也就是球体形状,texture表示贴图,color颜色设置为white,position传入坐标

定义turn方法,传入angle,只要不是太阳,就进行自转公转操作,如果是快速模式,则速度增加到200倍,然后计算得出新的xy坐标,并用exec进行自传操作

最后定义input方法,接受用户输入,注意,这里方法名必须用input,因为它是系统自动调用的,它总会向其传入一个参数,为按下的按键名字,我们就进行判断,如果按下回车,则进行快速模式和普通模式间的切换

class Planet(Entity): def __init__(self,_type,pos,scale=2): self.angle=rd.uniform(0.0005,0.01) self.fastMode=0 self.rotation=(rd.randint(0,360) for i in range(3)) self.rotspeed=rd.uniform(0.25,1.5) self.rotMode=rd.choice(["x","y","z"]) self._type=_type texture=eval(f"{_type}_texture") super().__init__(model="sphere", scale=scale, texture=texture, color=color.white, position=pos) def turn(self,angle): if self._type!="sun": if self.fastMode: angle*=200 self.x=self.x*cos(radians(angle))-self.y*sin(radians(angle)) self.y=self.x*sin(radians(angle))+self.y*cos(radians(angle)) exec(f"self.rotation_{self.rotMode}+=self.rotspeed") def input(self,key): if key=="enter": self.fastMode=1-self.fastMode

接下来,我们定义Player类,继承自FirstPersonController

为什么不直接用FirstPersonController呢?

因为ursina自带的FirstPersonController自带重力,我们这里只是作为第一人称的视角使用,不需要重力,然后还有一些功能我们不需要用到,所以我们就写一个类继承下来,然后重写它的一部分代码即可。首先,引入全局变量planets,超类初始化,视野设置为90,将初始位置设置为地球的位置,重力(gravity)设置为0,表示没有重力,vspeed表示上升下降时的速度,speed表示水平方向移动的速度,mouse_sensitivity是鼠标灵敏度,需要用Vec2的形式,注意,上面除了vspeed变量可以自己命名,其它的都不可以修改。接下来,重写input,只接收esc按键的信息,当我们按下esc时,如果鼠标为锁定,则释放,如果已经释放,则退出程序。然后创建_update方法,这里我们不重写ursina自动调用的update方法,因为系统代码里面,update方法还有很多操作,如果我们要重写的话,可能还要加上把系统代码复制过来,代码过于繁琐,这里我们自己定义一个名字,在接下来会讲到的代码中自己调用它,在该方法中,监听鼠标左键、左shift和空格的事件,空格原本是跳跃,这里我们设置为上升,系统代码是在input中接收空格键的信息的,我们已经重写过了,所以这里不会触发系统代码的跳跃方法。

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