地月運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在我們小學(xué)課本中就已經(jīng)學(xué)過,月球直徑3476公里,是地球直徑的3/11,月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/81。月球在以地球?yàn)橹行牡膱A軌道上每月繞地球轉(zhuǎn)一周,并隨地球繞太陽公轉(zhuǎn),今天我們就用掌控板仿真功能制作一個(gè)基于mPyhon掌控板的地月運(yùn)動(dòng)演示系統(tǒng)。
要利用掌控板制作一個(gè)地月運(yùn)動(dòng)演示系統(tǒng)需要掌握循環(huán)模塊的使用技巧,了解繪畫工具和數(shù)學(xué)工具的使用(繪畫工具主要是繪制空心圓和實(shí)心圓的過程,數(shù)學(xué)工具主要是sin和cos的運(yùn)用),其次還需熟悉OLED顯示字符的相關(guān)知識(shí)。
一、繪制地球圖案——實(shí)心圓:在指令模塊區(qū)添加顯示塊,繪制一個(gè)實(shí)心圓,圓心(96,32),半徑10。
二、繪制月球運(yùn)動(dòng)軌跡——空心圓:在指定模塊區(qū)添加顯示塊,繪制一個(gè)空心圓,圓心和地球的圓心是一樣的(96,32),半徑是30,完成之后我們可以運(yùn)行看看效果,代表地球的實(shí)心圓和代表月球軌道的外圈。
三、繪制月球圖像,月球是圍繞著地球旋轉(zhuǎn)的,只需讓月球按照運(yùn)動(dòng)軌跡順時(shí)針旋轉(zhuǎn)就成了。但是這就會(huì)遇到一個(gè)問題,月球的圓心在哪里?因?yàn)樵虑蚴冀K是順著軌道運(yùn)動(dòng),每移動(dòng)一下,圓心都在變化,唯有軌道半徑保持不變。這里就需要借助地月運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)輔助工具。圖中的數(shù)據(jù)仿真模擬了地月系統(tǒng)的圓心坐標(biāo)變化的過程。橫坐標(biāo)X=96+cos(i)*30;縱坐標(biāo)Y=y=32+sin(i)*30。
代碼部分效果展示:
在代碼中我們先給定變量i的值的范圍在1-360之間,并且每隔11秒執(zhí)行一次月球的運(yùn)動(dòng),設(shè)置變量X和變量Y分別套用公式(橫坐標(biāo)X=96+cos(i)*30;縱坐標(biāo)Y=y=32+sin(i)*30)并且繪制三個(gè)圓(兩個(gè)實(shí)心圓:一個(gè)圓代表月球,一個(gè)圓代表地球;一個(gè)空心圓:代表月球的運(yùn)動(dòng)軌跡),月球繞著地球旋轉(zhuǎn),為了運(yùn)動(dòng)模擬逼真效果還可以增加RGB燈光:依次進(jìn)行紅綠顏色交替的互換,最終完成一個(gè)交互式的作品。
利用掌控板的仿真功能不僅僅可以做一些科學(xué)天文的小實(shí)驗(yàn),還可以做出一些音樂、歷史等不同的交互式作品,在接下來的日子里我也會(huì)繼續(xù)和大家分享更多有趣的小實(shí)驗(yàn)。