• VPhysics程式設計

基本環境介紹

• 講義

• 雲端平台

  在2D畫面的Glowscript雲端編輯編器建立一個3D立體空間，產生一個地板(floor)和方塊(cube)，並且調整視角中心(center)與方塊位置(position)，最後使用條件式迴圈(while)讓方塊動起來。

  Web VPython 3.2
  # 匯入視覺化套件
  from vpython import *
  
  #產生一個寬400像素，高400像素的3度空間以進行繪圖
  scene = canvas(width=400, height=400)
  #產生一個扁長形方塊，當做是地板
  floor = box(pos=vector(0,0,0), length=0.3, height=0.005, width=0.1)

  • 第6行

  程式會開一個專屬視窗,並以 scene 為名字,代表此視窗,而視窗在開啟時,右方為模擬世界中的+x 軸、向上為+y 軸、射出紙面為+z 軸。width 與 height 是視窗的寬與高,單位是顯示器的像素。

  • 第8行

  程式會產生一個 box 物件，在視窗中畫一個扁平的 box，代表地板，取名為 floor，它的 length, height, width 為長(左右 x 軸)、高(上下 y 軸)、寬(射出、射入螢幕 z 軸)

  

  • 調整視角中心

  上圖看起來不像是立體空間，反而像是一張平面圖，所以我們試著設定一下視角的中心點，調整一下Y軸。

  scene = canvas(width=400, height=400, center=vector(0,0.06,0))

  

  • 建立正立方體

  有了畫布，有了參考地板，接著我們來產生一個正立方物體

  Web VPython 3.2
  # 匯入視覺化套件
  from vpython import *
  
  #產生一個寬400像素，高400像素的3度空間以進行繪圖
  scene = canvas(width=400, height=400, center=vector(0,0.06,0))
  #產生一個扁長形方塊，當做是地板
  floor = box(pos=vector(0,0,0), length=0.3, height=0.005, width=0.1)
  #產生一個正立方物體
  cube = box(pos=vector(0, 0, 0), length=0.05, height=0.05, width=0.05)

  

  • 調整方塊位置

  由於這個物體的中心點與參考地板的中心點重疊，所以看起來它是沈入地板，我們要將它的位置上移半個物體高。

  cube = box(pos=vector(0, 0.05/2, 0), length=0.05, height=0.05, width=0.05)

  

  • 讓方塊動起來

  有了這個物體，接著我們可以寫個程式讓這個物體動起來(改變它的X座標)

  Web VPython 3.2
  # 匯入視覺化套件
  from vpython import *
  
  #產生一個寬400像素，高400像素的3度空間以進行繪圖
  scene = canvas(width=400, height=400, center=vector(0,0.06,0))
  #產生一個扁長形方塊，當做是地板
  floor = box(pos=vector(0,0,0), length=0.3, height=0.005, width=0.1)
  #產生一個正立方物體
  cube = box(pos=vector(0, 0.05/2, 0), length=0.05, height=0.05, width=0.05)
  
  #讓物體運動
  while cube.pos.x < 0.1:
     rate(100)
     cube.pos.x = cube.pos.x + 0.001

  • 課堂作業

  讓方塊先往右移動到0.1的位置，再往左移動到-0.1的位置

  影片：參考影片