云澜组件库 Clyune Component Gallery多重力 · 原理与代码
多个软化平方反比引力井中的 500 个粒子。
运行逻辑
访问 `/physics/multigrav` 时，DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-physics'` 懒加载 `demos/kits/kit-physics.js`，调用 `mount(host, { variant: 'multigrav' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `multigrav`，`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。 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.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.createRadialGradient() — 创建径向渐变; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.arc() — 画圆弧/圆（圆心、半径、起止角）; ctx.fill() — 填充当前路径; 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.fillRect() — 填充矩形
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-physics.js: FAM.multigrav (L263-L295)
代码解释
L265-265: 控件定义（颜色/速度/大小/数量/额外参数）：粒子颜色、粒子大小、引力井数、引力强度 G（负 = 斥力）、软化长度 ε、全局重力 x。 L266-266: 预设按钮：名称 → 参数覆盖值（6 个：无重力、反重力、低g、高g、侧向、混沌）。 L267-275: 信息面板内容：实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L276-294: 初始化函数：建立状态并返回每帧回调：用 Canvas 2D 的 `createRadialGradient`, `beginPath`, `arc`, `fill`, `moveTo`, `lineTo` … 绘制；数学计算用到 `Math.round`, `Math.cos`, `Math.sin`, `Math.sqrt`, `Math.hypot`；返回读数 `k`, `n`, `vm`, `ap`, `rs`, `G`, `eps` … 给信息面板。
原理
a = Σᵢ G·Mᵢ·(cᵢ − p) / (|cᵢ − p|² + ε²)^(3/2) + g全局 ε 软化：避免距离→0 时加速度无穷大 半隐式欧拉：v ← v + a·Δt，p ← p + v·Δt 每个引力井像一颗看不见的星球，按 平方反比 吸引周围的粒子：距离翻倍，引力变成 1/4。几个井同时作用，粒子会画出复杂的轨迹，甚至在井之间被“抛来抛去”。 真实公式在距离接近 0 时会无穷大，数值上会把粒子弹飞，所以加了 软化长度 ε 。 指针也是一个引力井；G 调成负数就变成斥力。逃出画面太远或撞进井心的粒子会在边缘重生。