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云澜 Clyune 云澜组件库 Clyune Component Gallery · English

软体感 · 原理与代码

弹簧质点 + 内部气体压强的果冻软体。

运行逻辑

访问 `/physics/softbody` 时,DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-physics'` 懒加载 `demos/kits/kit-physics.js`,调用 `mount(host, { variant: 'softbody' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `softbody`,`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; 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.onDown — 指针按下; S.onUp — 指针抬起; 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.moveTo() — 移动画笔起点(不画线); ctx.quadraticCurveTo() — 二次贝塞尔曲线段; ctx.closePath() — 闭合当前子路径; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.arc() — 画圆弧/圆(圆心、半径、起止角)

本 demo 代码

frontend/src/demos/kits/kit-physics.js: FAM.softbody (L691-L743)

代码解释

L693-693: 控件定义(颜色/速度/大小/数量/额外参数):软体颜色、软体半径、软体数、弹簧刚度 k、内部压强、重力 g。 L694-694: 预设按钮:名称 → 参数覆盖值(6 个:软、硬、大、小、多、少)。 L695-703: 信息面板内容:实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L704-742: 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 `beginPath`, `moveTo`, `quadraticCurveTo`, `closePath`, `fill`, `stroke` … 绘制;数学计算用到 `Math.cos`, `Math.sin`, `Math.abs`, `Math.round`, `Math.min`, `Math.max` …;返回读数 `pts`, `r`, `A0`, `h`, `n`, `ar`, `p` … 给信息面板。

原理

外圈 24 个质点,相邻与隔点用弹簧相连:F = k·(|d| − L₀) 理想气体:p ∝ nRT / A(面积越小压强越大),这里 p = p₀·(A₀/A − 0.7) 压力沿每条边的外法线:F = p·边长·n̂ 软体(像果冻、气球)由一圈质点和弹簧构成。只有弹簧时它会塌成一团,所以在内部加上 气体压强 :面积被压小时压强变大,把边界撑回去,就像气球。 弹簧刚度 k 控制边界的“硬度”,压强控制“鼓胀程度”。软体落地会被压扁再弹回;软体之间会互相挤压。 按住软体边缘的点可以拉扯它、甩出去。

打开交互演示 · GitHub