Python可视化 | 无需游戏引擎,用 tkinter 手写一个物理模拟器

def update(self, width, height):    # 1. 重力加速度：每一帧垂直速度增加    self.dy += self.gravity    self.x += self.dx    self.y += self.dy    # 2. 地面碰撞检测    if self.y + self.radius >= height:        self.y = height - self.radius  # 修正位置，防止陷入地下        self.dy = -self.dy * self.bounce_factor # 速度反向并衰减        # 3. 静止阈值：速度过小时强制归零，避免无限微颤        if abs(self.dy) < self.gravity:            self.dy = 0

def animate(self):    # 更新所有小球位置    for ball in self.balls:        ball.update(self.width, self.height)    # 16ms 后再次调用自己，约等于 60FPS    self.root.after(16, self.animate)

if self.recording:    # 获取画布在屏幕上的绝对坐标    x = self.canvas.winfo_rootx()    y = self.canvas.winfo_rooty()    # 截取屏幕区域    self.frames.append(ImageGrab.grab((x, y, x + self.width, y + self.height)))

import tkinter as tkimport randomfrom PIL import Image, ImageGrabclass Ball:    def __init__(self, canvas, x, y):        self.canvas = canvas        self.x = x        self.y = y        self.radius = 15        # 随机柔和色系，视觉更舒适        self.color = random.choice(['#FF6B6B', '#4ECDC4', '#45B7D1', '#FFA07A', '#98D8C8'])        self.dy = 0        self.dx = random.uniform(-3, 3)        self.gravity = 0.4        self.bounce_factor = 0.75        self.id = canvas.create_oval(            x - self.radius, y - self.radius,            x + self.radius, y + self.radius,            fill=self.color, outline="black"        )    def update(self, width, height):        self.dy += self.gravity        self.x += self.dx        self.y += self.dy        # 底部碰撞        if self.y + self.radius >= height:            self.y = height - self.radius            self.dy = -self.dy * self.bounce_factor            # 防止微小抖动            if abs(self.dy) < self.gravity:                self.dy = 0        # 左右碰撞        if self.x + self.radius >= width or self.x - self.radius <= 0:            self.dx = -self.dx * self.bounce_factor            self.x = max(self.radius, min(width - self.radius, self.x))        # 更新画布上的图形坐标        self.canvas.coords(self.id,                           self.x - self.radius, self.y - self.radius,                           self.x + self.radius, self.y + self.radius)class BouncingBallsSim:    def __init__(self, root):        self.root = root        self.root.title("球体掉落模拟 | tkinter 演示")        self.width, self.height = 800, 600        self.frames = []        self.recording = False        self.max_frames = 200        self.canvas = tk.Canvas(root, width=self.width, height=self.height, bg="#f0f0f0")        self.canvas.pack()        # 鼠标点击生成球        self.canvas.bind("<Button-1>", lambda e: self.balls.append(Ball(self.canvas, e.x, e.y)))        self.canvas.create_text(self.width / 2, 30, text="点击添加球 | 按 R 开始/停止录制 | 按 S 保存 GIF",                                font=("Arial", 12))        self.balls = []        self.animate()        # 键盘绑定        root.bind("r", lambda e: self.toggle_record())        root.bind("s", lambda e: self.save_gif())    def toggle_record(self):        self.recording = not self.recording        if self.recording:            self.frames = []            print("开始录制...")        else:            print(f"录制完成，共 {len(self.frames)} 帧")    def save_gif(self):        if len(self.frames) < 2:            print("帧数不足，请先录制 (按 R)")            return        try:            self.frames[0].save("bouncing_balls.gif", save_all=True,                                append_images=self.frames[1:], duration=50, loop=0)            print(f"GIF 已保存为 bouncing_balls.gif ({len(self.frames)} 帧)")            self.frames = []        except Exception as e:            print(f"保存失败：{e}")    def animate(self):        for ball in self.balls:            ball.update(self.width, self.height)        # 录制帧        if self.recording and len(self.frames) < self.max_frames:            x = self.canvas.winfo_rootx()            y = self.canvas.winfo_rooty()            self.frames.append(ImageGrab.grab((x, y, x + self.width, y + self.height)))        self.root.after(16, self.animate)if __name__ == "__main__":    root = tk.Tk()    # 防止窗口被随意缩放导致坐标错乱    root.resizable(False, False)     app = BouncingBallsSim(root)    root.mainloop()