云澜组件库 Clyune Component Gallery轨道粒子 · 原理与代码
按开普勒第三定律运行的多轨粒子。
运行逻辑
访问 `/canvas/orbits` 时，DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-canvas'` 懒加载 `demos/kits/kit-canvas.js`，调用 `mount(host, { variant: 'orbits' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `orbits`，`withControls` 生成控件面板（9 个预设 + 参数滑块）。 `createCanvasStage` 创建 `<canvas>`（HiDPI 上限 2×、ResizeObserver 自适应）和右侧信息面板。 家族的 `build(S)` 初始化本 demo 的状态并返回每帧回调。 每个 `requestAnimationFrame`：读取控件值，按速度缩放模拟时钟（dt 上限 50 ms），执行帧回调绘制；返回的读数写入信息面板。 改变参数：颜色/速度/大小等即时生效，需要重建的参数触发重新挂载；离开页面时取消 rAF、移除监听并释放资源。
运行环境
Canvas 2D: 2D 画布绘图; requestAnimationFrame: 与屏幕刷新同步的动画循环; ResizeObserver: 画布随容器尺寸自适应; Pointer Events: 鼠标/触摸/触控笔统一事件; devicePixelRatio: HiDPI 清晰渲染（上限 2×） · react 18.3.1, react-router-dom 6.30.6, vite 5.4.21
引入的组件与依赖
react 18.3.1
引入的组件函数
withControls — 把演示包进统一控制面板（预设按钮、参数滑块、重置），参数变化时热更新或重挂载; paramsFromSpec — 把 spec（颜色/速度/大小/数量/额外参数）转换成控制面板参数定义; createCanvasStage — 共享 Canvas 2D 舞台：画布 + 信息面板、HiDPI、单一 rAF 循环、指针状态、自动演示指针; rng — 可复现的伪随机数生成器（同一种子结果相同）; hexRgb — 颜色字符串 → [r, g, b]; rgba — 生成 rgba() 颜色字符串; hueOf — 取颜色的色相（0–360°）; clamp — 把数值限制在区间内; TAU — 常量 2π; fmt — 数字格式化（固定小数位）; F — 公式块 HTML; S.clear — 用背景色清屏（可半透明做拖尾）; S.get — 读取当前控件参数; S.onFrame — 注册每帧回调，返回值进入信息面板读数; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.ellipse() — 画椭圆弧; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.arc() — 画圆弧/圆（圆心、半径、起止角）; ctx.fill() — 填充当前路径
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-canvas.js: FAM.orbits (L233-L273)
代码解释
L235-235: 控件定义（颜色/速度/大小/数量/额外参数）：粒子颜色、点大小、粒子数 N、轨道层数、指针扰动。 L236-236: 预设按钮：名称 → 参数覆盖值（9 个：疏、密、快轨、慢轨、双色、彩虹…）。 L237-245: 信息面板内容：实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L246-272: 初始化函数：建立状态并返回每帧回调：用 Canvas 2D 的 `beginPath`, `ellipse`, `stroke`, `arc`, `fill` 绘制；数学计算用到 `Math.round`, `Math.min`, `Math.floor`, `Math.pow`, `Math.cos`, `Math.sin` …；返回读数 `n`, `rings`, `T1`, `Tn`, `k`, `r1`, `rn` … 给信息面板。
原理
角速度 ω = ω₀ · (r / r₀)^(−3/2) 周期 T = 2π / ω，T² ∝ r³（开普勒第三定律） 扰动：Δr ← Δr·e^(−2t) + 推力 粒子分成几层圆环绕中心转。像行星一样， 越外层转得越慢 ：角速度与半径的 −3/2 次方成正比，所以 T²/r³ 对每一层都是同一个常数。 指针靠近时会把粒子沿径向推开，之后像弹簧一样慢慢回到原轨道（指数衰减）。 椭圆是把圆在竖直方向压扁 0.6 倍，模拟从斜上方看的透视。