API tools faq
paste
Advertisement
granada

Gravity simulator

granada
Nov 22nd, 2012
3,717
0
Never
Add comment
Not a member of Pastebin yet? Sign Up, it unlocks many cool features!
C++ 11.94 KB | None | 0 0
raw download clone embed print report
  1. /*
  2.  * gravity_simulator.cpp
  3.  *
  4.  * Started by Curcudel Eugen
  5.  * [email protected]
  6.  *
  7.  * Many functions and others added by
  8.  * Bruno Tiago Mittang, Renan Samuel da Silva <UDESC>
  9.  * [email protected], [email protected]
  10.  *
  11.  * The focus of this program is to simulate the gravity across many particles.
  12.  * Particle behavior in this program will not be as it should be in a real situation,
  13.  * due to computational and algorithm limitations(and lazyness).
  14.  *
  15.  * I found the program at http://pastebin.com/SU5KG8TE
  16.  *
  17.  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  18.  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  19.  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  20.  * (at your option) any later version.
  21.  *
  22.  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  23.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  24.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  25.  * GNU General Public License for more details.
  26.  *
  27.  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  28.  * along with this program; if not, write to the Free Software
  29.  * Foundation, Inc., 51 Franiklin Street, Fifth Floor, Boston,
  30.  * MA 02110-1301, USA.
  31.  *
  32.  */
  33.  
  34. #include <GL/glut.h>
  35. #include <vector>
  36. #include <cmath>
  37. #include <cstdlib>
  38. #include <cstdio>
  39.  
  40. #define screen_x 1024
  41. #define screen_y 768
  42.  
  43. struct Particle {
  44.     float x;
  45.     float y;
  46.     float r;
  47.     float vx;
  48.     float vy;
  49.     float m;
  50.     float color[3];
  51. };
  52.  
  53. struct Line {
  54.     float x1;
  55.     float y1;
  56.     float x2;
  57.     float y2;
  58. } line;
  59.  
  60. void timer(int = 0);
  61. void display();
  62. void mouse(int, int, int, int);
  63. void mouseMotion(int, int);
  64. void add_particle(float, float = 0, float = 0);
  65. void remove_particles();
  66. void keyboard(unsigned char, int, int);
  67. void load();
  68. void save();
  69.  
  70. int mouse_x, mouse_y, WIN,
  71.     mode=2,
  72.     crit_mass=1,
  73.     MAX_MASS=50000;
  74. float cnst_elastic=0.75;
  75. double z=0.0;
  76. bool PRESSED_LEFT = false, PRESSED_RIGHT = false,
  77.     PRESSED_MIDDLE = false, SPEED_PARTICLES = false;
  78.  
  79. std::vector<Particle> particles;
  80.  
  81. int main(int argc, char **argv)
  82. {
  83.     glutInit(&argc, argv);
  84.     glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
  85.     glutInitWindowSize(screen_x, screen_y);
  86.     glutInitWindowPosition(50, 50);
  87.     WIN = glutCreateWindow("Ultimate Gravity Simulator from the darkest depths of ûdun");
  88.  
  89.     glClearColor(0, 0, 0, 1);
  90.     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  91.     glLoadIdentity();
  92.     glOrtho(-screen_x/2, screen_x/2, screen_y/2, -screen_y/2,0, 1);
  93.    
  94.     glutDisplayFunc(display);
  95.     glutMouseFunc(mouse);
  96.     glutMotionFunc(mouseMotion);
  97.     glutKeyboardFunc(keyboard);
  98.     timer();
  99.    
  100.     glutMainLoop();
  101.     return 0;
  102. }
  103.  
  104. void timer(int){
  105.     display();
  106.     if(PRESSED_LEFT && !SPEED_PARTICLES)
  107.     {
  108.         add_particle(5000);
  109.         PRESSED_LEFT = false;
  110.     }
  111.  
  112.     if(PRESSED_RIGHT)
  113.     {
  114.         int x=mouse_x;
  115.         int y=mouse_y;
  116.         for(int i=0;i<250;i++){
  117.             mouse_x=rand()%250-125 + x;
  118.             mouse_y=rand()%250-125 + y;
  119.             add_particle(rand()%500+250);
  120.         }
  121.         PRESSED_RIGHT = false;
  122.     }
  123.  
  124.     if(PRESSED_MIDDLE)
  125.         remove_particles();
  126.  
  127.     for(int i = 0; i < particles.size(); i++){
  128.         Particle &p = particles[i];
  129.         bool not_fall = true;
  130.         float tm,ax,ay;
  131.         int id;
  132.         for(int j = 0; j < particles.size(); j++)
  133.         {
  134.             if(j==i)
  135.                 continue;
  136.  
  137.             const Particle &p1 = particles[j];
  138.  
  139.             float d = sqrt((p1.x - p.x)*(p1.x - p.x) + (p1.y - p.y)*(p1.y - p.y));
  140.  
  141.             if(d > (p1.r+p.r))
  142.             {
  143.                 p.vx += 0.01 * p1.m / (d*d) * (p1.x - p.x)/d;
  144.                 p.vy += 0.01 * p1.m / (d*d) * (p1.y - p.y)/d;
  145.             }
  146.             else{
  147.                 not_fall = false;
  148.                 tm=p1.m+p.m;
  149.                 id=j;
  150.                 ax=p1.vx;
  151.                 ay=p1.vy;
  152.             }
  153.         }
  154.        
  155.         if(mode==1){
  156.             if(p.x<-screen_x/2){
  157.                 p.x=screen_x/2;
  158.             }else if(p.x>screen_x/2){
  159.                 p.x=-screen_x/2;
  160.             }
  161.            
  162.             if(p.y<-screen_y/2){
  163.                 p.y=screen_y/2;
  164.             }else if(p.x>screen_y/2){
  165.                 p.y=-screen_y/2;
  166.             }
  167.         }else if(mode==2){
  168.             if(p.x+p.vx<-screen_x/2 || p.x+p.vx>screen_x/2){
  169.                 p.vx*=(cnst_elastic)*-1;
  170.                 p.vy*=(cnst_elastic);
  171.             }
  172.            
  173.             if(p.y+p.vy<-screen_y/2 || p.y+p.vy>screen_y/2){
  174.                 p.vx*=(cnst_elastic);
  175.                 p.vy*=(cnst_elastic)*-1;
  176.             }
  177.         }
  178.        
  179.         if(not_fall){
  180.             p.x += p.vx;
  181.             p.y += p.vy;
  182.         }else{
  183.             float x,y,r;
  184.                 mouse_x=p.x;
  185.                 mouse_y=p.y;
  186.                 ax+=p.vx;
  187.                 ay+=p.vy;
  188.             if(i>id){
  189.                 particles.erase(particles.begin()+id);
  190.                 particles.erase(particles.begin()+i-1);
  191.             }else
  192.             {
  193.                 particles.erase(particles.begin()+id);
  194.                 particles.erase(particles.begin()+i);
  195.             }
  196.             add_particle(tm,ax,ay);
  197.         }
  198.        
  199.         if(crit_mass==1){
  200.             for(int i=0;i<particles.size();i++){
  201.                 if(particles[i].m>MAX_MASS){
  202.                      int n=25,rmin=15,rmax=20,vel=125;
  203.                      int p=particles[i].m;
  204.                      p/=(n*10);
  205.                      int x=particles[i].x;
  206.                      int y=particles[i].y;
  207.                      particles.erase(particles.begin()+i);
  208.                      for(int i=0;i<n;i++){
  209.                          mouse_x=x+((rand()/RAND_MAX)*(rmax-rmin)+rmin)*cos(i*M_PI/(n/2));
  210.                          mouse_y=y+((rand()/RAND_MAX)*(rmax-rmin)+rmin)*sin(i*M_PI/(n/2));
  211.                          add_particle(p,vel*cos(i*M_PI/(n/2)),vel*sin(i*M_PI/(n/2)));
  212.                          add_particle(p,vel*cos(i*M_PI/(n/2)),vel*sin(i*M_PI/(n/2)));
  213.                     }
  214.                 }
  215.             }
  216.         }
  217.     }
  218.     glutTimerFunc(1, timer, 0);
  219. }
  220.  
  221. void display(){
  222.     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
  223.  
  224.     //~ glColor3f(0, 0, 1);
  225.     //~ glBegin(GL_LINES);
  226.         //~ glVertex2f(line.x1, line.y1);
  227.         //~ glVertex2f(line.x2, line.y2);
  228.     //~ glEnd();
  229.  
  230.     for(int i = 0; i < particles.size(); i++){
  231.         Particle &p = particles[i];
  232.         glColor3f(p.color[0], p.color[1], p.color[2]);
  233.         glBegin(GL_POLYGON);
  234.         for(float a = 0; a < 2*M_PI; a+=0.25)
  235.             glVertex2f(p.r*cos(a) + p.x, p.r*sin(a) + p.y);
  236.         glEnd();
  237.     }
  238.  
  239.     glFlush();
  240.     glutSwapBuffers();
  241. }
  242.  
  243. void mouse(int button, int state, int x, int y){
  244.     mouse_x = x - screen_x/2;
  245.     mouse_y = y - screen_y/2;
  246.  
  247.     if(SPEED_PARTICLES){
  248.         if(line.x2 != 0 && line.y2 != 0 && state == GLUT_UP && PRESSED_LEFT)
  249.             add_particle(100,line.x1 - line.x2, line.y1 - line.y2);
  250.         else{
  251.             line.x1 = line.x2 = mouse_x;
  252.             line.y1 = line.y2 = mouse_y;
  253.         }
  254.     }
  255.  
  256.     if(button == GLUT_LEFT_BUTTON)
  257.         PRESSED_LEFT = state == GLUT_DOWN;
  258.     else if(button == GLUT_RIGHT_BUTTON)
  259.         PRESSED_RIGHT = state == GLUT_DOWN;
  260.     else if(button == GLUT_MIDDLE_BUTTON)
  261.         PRESSED_MIDDLE = state == GLUT_DOWN;
  262. }
  263.  
  264. void mouseMotion(int x, int y){
  265.     mouse_x = x - screen_x/2;
  266.     mouse_y = y - screen_y/2;
  267.  
  268.     if(SPEED_PARTICLES && PRESSED_LEFT){
  269.         line.x2 = mouse_x;
  270.         line.y2 = mouse_y;
  271.     }
  272. }
  273.  
  274. void add_particle(float m,float vx, float vy){
  275.     Particle p;
  276.     p.x = mouse_x;
  277.     p.y = mouse_y;
  278.     p.vx = vx / 30;
  279.     p.vy = vy / 30;
  280.     p.m = m;
  281.     p.r = pow((p.m/M_PI),0.175);
  282.    
  283.     p.color[0] = 1.0;
  284.     p.color[1] = 1.0-p.m*1/MAX_MASS;
  285.     p.color[2] = 0.0;
  286.    
  287.     particles.push_back(p);
  288.  
  289.     if(line.x1 != 0)
  290.         line.x1 = line.x2 = line.y1 = line.y2 = 0;
  291. }
  292.  
  293. void remove_particles(){
  294.     for(int j=0;j<5;j++){
  295.         for(int i = 0; i < particles.size(); i++)
  296.             particles.pop_back();
  297.     }
  298. }
  299.  
  300. void save(){
  301.     FILE *file=fopen("save.dat","wb");
  302.     Particle p;
  303.     for(int i=0;i<particles.size();i++){
  304.         p=particles[i];
  305.         fwrite(&p,sizeof(p),1,file);
  306.     }
  307.     fclose(file);
  308. }
  309.  
  310. void load(){
  311.     FILE *file=fopen("save.dat","rb");
  312.     Particle p;
  313.     remove_particles();
  314.     while(!feof(file)){
  315.         fread(&p,sizeof(p),1,file);
  316.         if(!feof(file)){
  317.             particles.push_back(p);
  318.         }
  319.     }
  320.     fclose(file);
  321. }
  322.  
  323. void keyboard(unsigned char key, int x, int y){
  324.     int num=    25;
  325.     int num2=   25;
  326.     switch(key){
  327.         case 'g':
  328.             save();
  329.             break;
  330.         case 'h':
  331.             load();
  332.             break;
  333.         case 's':
  334.             SPEED_PARTICLES = !SPEED_PARTICLES;
  335.             break;
  336.         case 'c':
  337.             remove_particles();
  338.             remove_particles();
  339.             remove_particles();
  340.             remove_particles();
  341.             remove_particles();
  342.             remove_particles();
  343.             break;
  344.         case 'r':
  345.             for(int i=0;i<250;i++){
  346.                  mouse_x=rand()%screen_x-screen_x/2;
  347.                  mouse_y=rand()%screen_y-screen_y/2;
  348.                  add_particle(rand()%50+1);
  349.             }
  350.             break;
  351.         case 'd':
  352.             for(int i=0;i<particles.size();i++){
  353.                  particles[i].vx=0;
  354.                  particles[i].vy=0;
  355.             }
  356.             break;
  357.         case '9':
  358.             for(y=-50;y<50;y+=5){
  359.                 mouse_x=-100;
  360.                 mouse_y=y;
  361.                 add_particle(1);
  362.                
  363.                 mouse_x=0;
  364.                 add_particle(1);
  365.                
  366.                 mouse_y/=2;
  367.                 mouse_y+=50;
  368.                 add_particle(1);
  369.                
  370.                 mouse_x=100;
  371.                 mouse_y-=10;
  372.                 add_particle(1);
  373.             }
  374.            
  375.             for(x=0;x<20;x++){
  376.                 mouse_x=90+x;
  377.                 mouse_y=20;
  378.                 add_particle(1);
  379.             }
  380.            
  381.             for(x=-100;x<-30;x+=5){
  382.                 mouse_y=50;
  383.                 mouse_x=x;
  384.                 add_particle(1);
  385.             }
  386.            
  387.             for(int i=0;i<180;i+=5){
  388.                 mouse_x=25*sin(i*M_PI/180)+0;
  389.                 mouse_y=25*cos(i*M_PI/180)-25;
  390.                 add_particle(1);
  391.                
  392.                 mouse_x=50*sin(-i*M_PI/180)+100;
  393.                 mouse_y=50*cos(i*M_PI/180);
  394.                 add_particle(1);
  395.             }
  396.            
  397.            
  398.             break;
  399.         case '8':
  400.             {
  401.                 for(int y=-50;y<50;y+=5){
  402.                     mouse_x=-100;
  403.                     mouse_y=y;
  404.                     add_particle(1);
  405.                    
  406.                     mouse_x=-150;
  407.                     add_particle(1);
  408.                    
  409.                     mouse_x=-80;
  410.                     add_particle(1);
  411.                    
  412.                     mouse_x=-10;
  413.                     add_particle(1);
  414.                    
  415.                     mouse_x=40;
  416.                     add_particle(1);
  417.                    
  418.                     mouse_x=60;
  419.                     add_particle(1);
  420.                    
  421.                     mouse_x=110;
  422.                     add_particle(1);
  423.                 }
  424.                
  425.                 for(int i=0;i<180;i+=10){
  426.                     mouse_x=25*cos(i*M_PI/180)-125;
  427.                     mouse_y=25*sin(i*M_PI/180)+50;
  428.                     add_particle(1);
  429.                    
  430.                     mouse_x+=140;
  431.                     add_particle(1);
  432.                    
  433.                     mouse_x=50*sin(i*M_PI/180)-80;
  434.                     mouse_y=50*cos(i*M_PI/180);
  435.                     add_particle(1);
  436.                 }
  437.                
  438.                 int num_of_particles=25;
  439.                 int xmin=60,
  440.                     xmax=110;
  441.                 int ymin=-50,
  442.                     ymax=50;
  443.                 int dx=(xmax-xmin)/num_of_particles;
  444.                 int dy=(ymax-ymin)/num_of_particles;
  445.                
  446.                 for(int i=0;i<num_of_particles;i++){
  447.                     mouse_x=xmin+(dx*i);
  448.                     mouse_y=ymin+(dy*i);
  449.                     add_particle(1);
  450.                 }
  451.             }
  452.             break;
  453.         case '7':
  454.             {
  455.                 int radius=35;
  456.                 mouse_x=0;
  457.                 mouse_y=0;
  458.                 add_particle(5000);
  459.                
  460.                 mouse_x=-radius;
  461.                 add_particle(25,0,mouse_x);
  462.                
  463.                 mouse_x=radius;
  464.                 add_particle(25,0,mouse_x);
  465.                
  466.                 mouse_x=0;
  467.                 mouse_y=-radius;
  468.                 add_particle(25,-mouse_y,0);
  469.                
  470.                 mouse_y=radius;
  471.                 add_particle(25,-mouse_y,0);
  472.             }
  473.             break;// the rules
  474.         case '6':
  475.             {
  476.                 float r=250;
  477.                 for(int i=0;i<1000;i++,r-=0.25){
  478.                     mouse_x=r*sin((i*360/125)*M_PI/180);
  479.                     mouse_y=r*cos((i*360/125)*M_PI/180);
  480.                     add_particle(5);
  481.                 }
  482.             }
  483.             break;
  484.         case '5':
  485.             for(int i=0,r=100;i<250;i++){
  486.                 mouse_x=r*sin((i*360/250)*M_PI/180);
  487.                 mouse_y=r*cos((i*360/250)*M_PI/180);
  488.                 add_particle(1);
  489.             }
  490.            
  491.             for(int i=0,r=75;i<125;i++){
  492.                 mouse_x=r*cos((i*360/250)*M_PI/180);
  493.                 mouse_y=r*sin((i*360/250)*M_PI/180);
  494.                 add_particle(1);
  495.             }
  496.            
  497.             for(int i=0,r=25;i<25;i++){
  498.                 mouse_x=r*sin((i*360/25)*M_PI/180);
  499.                 mouse_y=r*cos((i*360/25)*M_PI/180);
  500.                 mouse_x+=25;
  501.                 mouse_y-=25;
  502.                 add_particle(1);
  503.             }
  504.            
  505.             for(int i=0,r=25;i<25;i++){
  506.                 mouse_x=r*sin((i*360/25)*M_PI/180);
  507.                 mouse_y=r*cos((i*360/25)*M_PI/180);
  508.                 mouse_x-=25;
  509.                 mouse_y-=25;
  510.                 add_particle(1);
  511.             }
  512.            
  513.             break;
  514.         case '4':
  515.             for(int r=10;r<100;r+=10){
  516.                 for(int i=0;i<25;i++){
  517.                     mouse_x=r*sin((i*360/25)*M_PI/180);
  518.                     mouse_y=r*cos((i*360/25)*M_PI/180);
  519.                     add_particle(5);
  520.                 }
  521.             }
  522.             break;//a leg
  523.         case '3':
  524.             for(int i=0,r=100;i<100;i++){
  525.                 mouse_x=r*sin((i*360/100)*M_PI/180);
  526.                 mouse_y=r*cos((i*360/100)*M_PI/180);
  527.                 add_particle(1);
  528.             }
  529.             break;//a leg
  530.         case '2':
  531.             for(int ix=0;ix<num;ix++){
  532.                  mouse_x=ix*(screen_x/num)-screen_x/2;
  533.                  for(int iy=0;iy<num2;iy++){
  534.                      mouse_y=iy*(screen_y/num2)-screen_y/2;
  535.                      add_particle(25);//,mouse_y*0.05,mouse_x*0.05);
  536.                  }
  537.             }
  538.             break;
  539.         case '1':
  540.             for(int ix=0;ix<num*2;ix++){
  541.                  mouse_x=ix*(screen_x/(num*2))-screen_x/2;
  542.                  mouse_y=0;
  543.                  add_particle(25,0,mouse_x*0.025);
  544.             }
  545.             break;
  546.         case ' ':
  547.             z+=0.0025;
  548.             mouse_x=-screen_x/2;
  549.             mouse_y=0;
  550.             add_particle(500,250,sin(z*180/M_PI)*250);
  551.             mouse_x=screen_x/2;
  552.             add_particle(500,-250,sin(z*180/M_PI)*-250);
  553.             break;
  554.         case 27:
  555.         case 'q':
  556.             remove_particles();
  557.             glutDestroyWindow(WIN);
  558.             exit(0);
  559.             break;
  560.     }
  561. }
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement
Public Pastes
Advertisement
We use cookies for various purposes including analytics. By continuing to use Pastebin, you agree to our use of cookies as described in the Cookies Policy.  OK, I Understand
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up, it unlocks many cool features!