vene_ja_majakka.py

# Vene liikkuu tasaisessa nopeudella vakiosuunnalla
# Majakka on kiinteällä paikalla
# simulointi näyttää tilanteen
# kompassisuunta veneestä majakkaa näyetään sekunnien välein
# Alunperin tehtävän idea: Kari Peisa ryhmässä Rakastan matematiikkaa
# Juhani Kaukoranta 9.8.2021
import pygame, math
pygame.font.init()
font = pygame.font.Font('freesansbold.ttf', 24)
# veneen lähtöpaikka
(xvene,yvene) = (200,500) # venee lähtöpiste
(xmajakka,ymajakka) = (300,100) # majakan sijainti
v = 10*3 # veneen nopeus 10 m/s
alfadeg = 350 # veneen kulkusuunta pohjoisesta itään (heading, kompassisuunta)
alfa = alfadeg*math.pi/180 # venee kulkusuunta radiaaneina
t0 = 0.0 # aloitusaika
r = 5 # venepallon säde
R = 10 # majakkapallon säde
Dt = 1/100.0 # aika-askel
T = 6000 # animaation kesto 6000*1/100 = 60 s
# piirtoalueen asetus
(width,height) = (1280,720)
screen = pygame.display.set_mode((width, height))
black = (0,0,0)
yellow =(255,255,0)
red = (255,0,0)
screen.fill(black)
pygame.draw.circle(screen, red, (xmajakka,ymajakka),R) # majakka
pygame.display.flip()
# vene alkaa liikkua
vx = v*math.sin(alfa)
vy = v*math.cos(alfa)
textvene = font.render('veneestä kulkusuunta :'+str(alfadeg)+' astetta', True, yellow, black)
screen.blit(textvene,(100,600))
timer = 0 # ajastin, 1 s välein tulostetaan suunta
for j in range (0,T) :
    timer += 1
    xvene = xvene+ vx*Dt # veneen paikan x-koordinaatti
    yvene = yvene - vy*Dt # venee paikan y-koordinaatti (kasvaa-,vähenee+)
    if xvene > width or yvene < 0: # vene pysähtyy yläreunaan tai oikeaan reunaan
        break
    if xvene < 0 or yvene > height: # pysähtyy vasempaa reunaan tai alareunaan
        break
    if (xvene-xmajakka)**2 +(yvene-ymajakka)**2 < (R+r)**2 : #vene törmää majakkaan
       pygame.display.set_caption("Vene törmäsi majakkaan")
       break
    pygame.draw.circle(screen, yellow,(xvene,yvene),r)
    pygame.display.flip()
    # ruudun päivytyksen viive vakioidaan
    pygame.time.delay(2)
    pygame.draw.circle(screen,black,(xvene,yvene),r)
    # lasketaan suunta veneestä majakkaan
    if yvene != ymajakka: # yleinen tapaus
        suunta = round(math.atan((xmajakka-xvene)/(yvene-ymajakka))*180/math.pi)
    if yvene > ymajakka and xvene > xmajakka: # vene majakasta kaakkoon
        suunta = round(math.atan((xmajakka-xvene)/(yvene-ymajakka))*180/math.pi) +360
    if yvene < ymajakka and xvene > xmajakka: # vene majakan koillispuolella
        suunta = round(math.atan((xmajakka-xvene)/(yvene-ymajakka))*180/math.pi) + 180
    if yvene < ymajakka and xvene < xmajakka : # vene majakan luoteispuolella
        suunta = -round(math.atan((xmajakka-xvene)/(yvene-ymajakka))*180/math.pi)
    if abs(yvene-ymajakka) == 0 and xvene > xmajakka: # erikoistapas
        suunta = 270
    if abs(yvene-ymajakka) == 0 and xvene < xmajakka: # erikoistapaus
        suunta = 90
    if timer == 100: #sekunti kulunut,näytettän suuntalukema
        pygame.display.set_caption("Kompassisuunta veneestä majakkaan: "+str(suunta)+" astetta")
        text = font.render('suunta veneestä majakkaan :'+str(suunta)+' astetta', True, yellow, black)
        textRect = text.get_rect() # suuntakulman tulostusalue
        textRect.center = (640,50) # suuntakulman tulostuksen keskipiste
        screen.blit(text, textRect)
        timer = 0