请你根据文档中的内容,写出问题二的代码,使其可以输出龙头、221节龙身每一节龙身以及龙尾前后把手在终止时刻的位置和速度,同时输出终止时刻,并绘制图片
时间: 2024-09-08 14:02:38 浏览: 43
杨公二十四山正拔砂作法.docx
针对问题2的要求,我们需要设计一个算法来模拟舞龙的过程,直到板凳之间可能发生碰撞为止。由于实际的具体物理参数和数学模型细节没有提供,这里我将给出一个简化版本的概念代码框架。实际应用时应基于具体的力学原理构建精确模型:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义常量
BOARD_LENGTHS = [341] + [220]*221 + [220]
BOARD_WIDTH = 30
HOLE_DIAMETER = 5.5
DISTANCE_TO_HEAD = 27.5
SPEED = 1 # m/s
SPIRAL_PITCH = 55 # cm, 螺距
INITIAL_RADIUS = 16 * SPIRAL_PITCH / (2 * np.pi) # 初始半径
TIME_STEP = 1 # 秒
MAX_TIME = 300 # 秒
DRAGON_PARTS = ['Head'] + ['Body']*221 + ['Tail']
class DragonPart:
def __init__(self, index, length):
self.index = index
self.length = length
self.position = None
self.speed = SPEED
def update_position(parts, time_step):
for part in parts:
if part != parts[0]: # 不更新龙头的位置
prev_part = parts[parts.index(part)-1]
part.position += prev_part.speed * time_step
def check_collision(parts):
for i in range(len(parts)-1):
if np.linalg.norm(np.array(parts[i].position) - np.array(parts[i+1].position)) < BOARD_WIDTH:
return True
return False
def simulate_dragon_motion(max_time=MAX_TIME):
dragon_parts = [DragonPart(i, BOARD_LENGTHS[i]) for i in range(len(BOARD_LENGTHS))]
t = 0
while t <= max_time and not check_collision(dragon_parts):
update_position(dragon_parts, TIME_STEP)
# 更新龙头位置,假设沿着螺旋线运动
theta = t*SPEED/(INITIAL_RADIUS*2*np.pi)
r = INITIAL_RADIUS + theta*SPIRAL_PITCH/2/np.pi
dragon_parts[0].position = (r*np.cos(theta), r*np.sin(theta))
t += TIME_STEP
print(f"Termination Time: {t} seconds")
return dragon_parts, t
def plot_positions(parts):
positions_x = [part.position[0] for part in parts]
positions_y = [part.position[1] for part in parts]
plt.figure(figsize=(10, 10))
plt.plot(positions_x, positions_y, marker='o')
plt.xlabel('X Position (m)')
plt.ylabel('Y Position (m)')
plt.title('Positions of the Dragon Parts at Termination Moment')
plt.grid(True)
plt.show()
if __name__ == "__main__":
final_positions, termination_time = simulate_dragon_motion()
plot_positions(final_positions)
```
注意以上代码仅作为一个概念实现,用于演示如何根据时间推进更新各个龙节的位置,并检测是否发生了碰撞导致舞龙无法继续进行的情况。具体数值计算需要根据实际情况调整。此外还需要考虑更多因素如真实旋转路径的数学描述等来进行准确的模拟。
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