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使用 Matter.js 创建物理模拟：牛顿摆

应用场景介绍

Matter.js 是一个功能强大的 JavaScript 物理引擎，可用于创建逼真的 2D 物理模拟。在本文中，我们将介绍如何使用 Matter.js 创建一个经典的牛顿摆模拟。

代码基本功能介绍

此代码实现了牛顿摆的物理模拟，包括以下功能：

• 创建具有无限惯性的圆形球体作为摆锤
• 使用约束将摆锤连接到固定点
• 添加鼠标控制，允许用户与模拟交互
• 渲染物理模拟，显示摆锤的运动和碰撞

功能实现步骤及关键代码分析说明

1. 加载 Matter.js 库

首先，我们需要加载 Matter.js 库：

let jsUrls = [
  'https://registry.npmmirror.com/matter-js/0.19.0/files/build/matter.js',
]
await Promise.all(jsUrls.map((jsUrl) => loadJavascript(jsUrl)))

2. 创建 Matter.js 引擎、渲染器和运行器

接下来，我们需要创建 Matter.js 引擎、渲染器和运行器：

// create engine
var engine = Engine.create(),
  world = engine.world

// create renderer
var render = Render.create({
  element: document.getElementById('matter'),
  engine: engine,
  options: {
    width: 800,
    height: 600,
    showVelocity: true,
  },
})

// create runner
var runner = Runner.create()
Runner.run(runner, engine)

3. 创建牛顿摆

现在，我们可以使用 Example 函数创建牛顿摆：

var cradle = Example(280, 100, 5, 30, 200)
Composite.add(world, cradle)
Body.translate(cradle.bodies[0], { x: -180, y: -100 })

该函数将创建一个由 5 个圆形摆锤组成的牛顿摆，每个摆锤连接到一个固定点。

4. 添加鼠标控制

为了允许用户与模拟交互，我们可以添加鼠标控制：

// add mouse control
var mouse = Mouse.create(render.canvas),
  mouseConstraint = MouseConstraint.create(engine, {
    mouse: mouse,
    constraint: {
      stiffness: 0.2,
      render: {
        visible: false,
      },
    },
  })

Composite.add(world, mouseConstraint)

5. 渲染模拟

最后，我们可以使用 Render.run 方法渲染模拟：

Render.run(render)

总结与展望

开发这段代码的过程让我对 Matter.js 物理引擎有了更深入的理解。我学到了如何创建物理模拟、添加约束和交互，以及如何渲染这些模拟。

未来，此代码可以扩展和优化，例如：

• 添加更多类型的物理对象，如多边形和刚体
• 允许用户调整模拟的重力和摩擦力
• 创建一个用户界面来控制模拟参数
• 更多组件：
• 
  

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