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プログラミング・トップ > 化学,薬学系の親子で楽しみながらプログラミング > 第5時限:理科

2022.3.4

Pirika.comでプログラミング
山本博志

5-4-1:気体の分子運動?

bouncing balls改良

まず、円を球に変えて見ました。
これは2-2自分でデザインしたオブジェクトを取り出そうでデータを作って持ってきました。

draw() {
      var MyColor=this.color;
            var MyX=this.x;
            var MyY=this.y;
            var MyRad=this.size;
            var InitCx=MyX+MyRad*(204-175)/100;
            var InitCy=MyY+MyRad*(50-100)/100;
            var InitCr=0.1*MyRad;
            var EndCx=MyX+0.25*MyRad;
            var EndCy=MyY-0.25*MyRad;
            var EndCr=0.75*MyRad;
      ctx.beginPath();
      //ctx.fillStyle = this.color;
      ctx.arc(this.x, this.y, this.size, 0, 2 * Math.PI);
      var gradient2=ctx.createRadialGradient(InitCx,InitCy,InitCr,EndCx,EndCy,EndCr);
            gradient2.addColorStop(0.0,"#FFFFFF");
            gradient2.addColorStop(1.0,MyColor);
            ctx.fillStyle = gradient2; 
            ctx.fill();
   }

球にするとそれっぽく見えるので不思議です。

背景は白にしました。
その際に完全に塗りつぶすのでは無く、アルファ・チャンネルを0.25にして前の画像を少し残しながら塗りつぶすことでボールに残像を残します。

function loop() {
    if(MySimu){
   ctx.fillStyle = 'rgba(255, 255, 255, 0.25)';//背景を白(255,255,255)にして
   ctx.fillRect(0, 0,  width, height);//Canvasを白で塗りつぶす

   for (const ball of balls) {
     ball.draw();
     ball.update();
     ball.drawCO2();
     ball.collisionDetect();
   }
    
   requestAnimationFrame(loop);
   }
}

気体の分子運動のようにも見えるようになりました。

完成形プログラム(▶︎をクリックして開く)

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
  <head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>跳ね返るボール</title>
  </head>
  <body>
  <h1>bouncing balls</h1>
<canvas width="600" height="350"></canvas>
<input type="button" id="btnStart" value="Start" onclick="StartSimu()">
 
<script type="text/javascript">
// set up canvas

const canvas = document.querySelector('canvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');

const width = canvas.width;// = window.innerWidth;
const height = canvas.height;// = window.innerHeight;

let MySimu = false;      // シミュレーション・フラグ

// function to generate random number

function random(min, max) {
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;
}

// function to generate random RGB color value

function randomRGB() {
  return `rgb(${random(0, 255)},${random(0, 255)},${random(0, 255)})`;
}

class Ball {

   constructor(x, y, velX, velY, color, size) {
      this.x = x;
      this.y = y;
      this.velX = velX;
      this.velY = velY;
      this.color = color;
      this.size = size;
   }

   draw() {
      var MyColor=this.color;
            var MyX=this.x;
            var MyY=this.y;
            var MyRad=this.size;
            var InitCx=MyX+MyRad*(204-175)/100;
            var InitCy=MyY+MyRad*(50-100)/100;
            var InitCr=0.1*MyRad;
            var EndCx=MyX+0.25*MyRad;
            var EndCy=MyY-0.25*MyRad;
            var EndCr=0.75*MyRad;
      ctx.beginPath();
      //ctx.fillStyle = this.color;
      ctx.arc(this.x, this.y, this.size, 0, 2 * Math.PI);
      var gradient2=ctx.createRadialGradient(InitCx,InitCy,InitCr,EndCx,EndCy,EndCr);
            gradient2.addColorStop(0.0,"#FFFFFF");
            gradient2.addColorStop(1.0,MyColor);
            ctx.fillStyle = gradient2; 
            ctx.fill();
   }

   update() {
      if ((this.x + this.size) >= width) {
         this.velX = -(this.velX);
      }

      if ((this.x - this.size) <= 0) {
         this.velX = -(this.velX);
      }

      if ((this.y + this.size) >= height) {
         this.velY = -(this.velY);
      }

      if ((this.y - this.size) <= 0) {
         this.velY = -(this.velY);
      }

      this.x += this.velX;
      this.y += this.velY;
   }

   collisionDetect() {
      for (const ball of balls) {
         if (!(this === ball)) {
            const dx = this.x - ball.x;
            const dy = this.y - ball.y;
            const distance = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);

            if (distance < this.size + ball.size) {
              ball.color = this.color = randomRGB();
            }
         }
      }
   }

}

const balls = [];

while (balls.length < 25) {
   const size = random(10,20);
   const ball = new Ball(
      // ball position always drawn at least one ball width
      // away from the edge of the canvas, to avoid drawing errors
      random(0 + size,width - size),
      random(0 + size,height - size),
      random(-7,7),
      random(-7,7),
      randomRGB(),
      size
   );

  balls.push(ball);
}

function loop() {
    if(MySimu){
   ctx.fillStyle = 'rgba(255, 255, 255, 0.25)';
   ctx.fillRect(0, 0,  width, height);
    
   for (const ball of balls) {
     ball.draw();
     ball.update();
     ball.collisionDetect();
   }

   requestAnimationFrame(loop);
   }
}

// 開始ボタンが押されたとき
function StartSimu() {
  if (MySimu) {
    MySimu = false;
    document.getElementById('btnStart').value = 'シミュレーション開始';
  } else {
    MySimu = true;
    document.getElementById('btnStart').value = 'シミュレーション停止';
    loop();
  }
} 
</script>
  </body>
</html>

でも何故、炭酸ガスだけが悪者?窒素や酸素は?については分かりませんよね。

それはこちらで説明します。

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