云澜组件库 Clyune Component Gallery台球 · 原理与代码
等质量弹性碰撞与滚动摩擦，停止距离 v²/2μg。
运行逻辑
访问 `/physics/billiard` 时，DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-physics'` 懒加载 `demos/kits/kit-physics.js`，调用 `mount(host, { variant: 'billiard' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `billiard`，`withControls` 生成控件面板（6 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。 指针按下/拖动/移动时更新交互状态（拖拽手柄、悬停读数）；未触碰且开启「自动演示」时指针沿 Lissajous 路径自动移动。 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; 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.onDown — 指针按下; S.onUp — 指针抬起; S.get — 读取当前控件参数; S.clear — 用背景色清屏（可半透明做拖尾）; S.onFrame — 注册每帧回调，返回值进入信息面板读数; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.fillRect() — 填充矩形; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.arc() — 画圆弧/圆（圆心、半径、起止角）; ctx.moveTo() — 移动画笔起点（不画线）; ctx.lineTo() — 直线连到指定点; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.setLineDash() — 设置虚线样式; ctx.arcTo() — 用切线画圆角弧
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-physics.js: FAM.billiard (L602-L648)
代码解释
L604-604: 控件定义（颜色/速度/大小/数量/额外参数）：台面颜色、球半径、彩球数、滚动摩擦 μ、击球力度、无人操作时自动击球。 L605-605: 预设按钮：名称 → 参数覆盖值（6 个：少球、多球、大、小、高摩擦、低摩擦）。 L606-614: 信息面板内容：实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L615-647: 初始化函数：建立状态并返回每帧回调：注册指针事件 `S.onDown`, `S.onUp`；用 Canvas 2D 的 `fill`, `fillRect`, `beginPath`, `arc`, `moveTo`, `lineTo` … 绘制；数学计算用到 `Math.round`, `Math.min`, `Math.max`, `Math.hypot`, `Math.atan2`, `Math.cos` …；返回读数 `mv`, `n`, `cv`, `sd`, `K`, `mu`, `aim` … 给信息面板。
原理
等质量弹性碰撞：沿法线交换速度分量 v₁ₙ ↔ v₂ₙ（e = 0.95） 滚动摩擦减速：a = μ·g（与速度方向相反） 停止距离 s = v² / (2μg)；库边反弹 e = 0.8 两个同样重的台球正面相撞，会 交换速度 ：打出去的球停下，被撞的球以原速飞走；斜着撞时只交换连心线方向的速度分量，两球大约成 90° 分开。 台面摩擦让每个球以恒定减速度 μg 慢下来，所以停止距离与速度的平方成正比：速度翻倍，滚得远 4 倍。 从白色母球按住 往后拖 瞄准，松手击球；无人操作时会自动击球演示。进袋的球会重新摆回台面。