Редактирование: Мещерский 37.10

Мещерский Задача 37.10
Визуализация 3D-задачи по динамике на JavaScript

Исполнитель: [[Тур Всеволод|Тур Всеволод]]

Группа 23632/2 Кафедра Теоретической механики

==Условие задачи==

Определить, с какой угловой скоростью ω упадет на землю спиленное дерево массы M, если его центр масс C расположен на расстоянии h от основания, а силы сопротивления воздуха создают момент сопротивления mс, причем mсz=-αφ'2, где α=const. Момент инерции дерева относительно оси z, совпадающей с осью, вокруг которой поворачивается дерево при падении, равен J.

==Решение задачи==

{{#widget:Iframe |url=http://tm.spbstu.ru/htmlets/Tur/main.html |width=850 |height=400 |border=0 }}

==Код программы==

<syntaxhighlight lang="javascript" line start="1" enclose="div">
<!DOCTYPE html>

<html>

<head>
    <title>some</title>
    <script type="text/javascript" src="../libs/three.js"></script>

    <script type="text/javascript" src="../libs/stats.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="../libs/dat.gui.js"></script>
	<script type="text/javascript" src="../libs/ConvexGeometry.js"></script>
    <style>
        body {
            /* set margin to 0 and overflow to hidden, to go fullscreen */
            margin: 0;
            overflow: hidden;
        }
    </style>
</head>
<body>

<div id="Stats-output">
</div>
<div id="WebGL-output">
</div>

<script type="text/javascript">
    function init() 
	{
        var stats=initStats();
        var scene=new THREE.Scene();
        var camera=new THREE.PerspectiveCamera(45,window.innerWidth/window.innerHeight,0.1,1000);
        var renderer=new THREE.WebGLRenderer();
        renderer.setClearColor(new THREE.Color(0xEEEEEE,1.0));
        renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
		renderer.shadowMapEnabled=true;

        var planeGeometry=new THREE.PlaneGeometry(60,20,1,1);
        var planeMaterial=new THREE.MeshLambertMaterial({color:0x13ab16});
        var plane=new THREE.Mesh(planeGeometry,planeMaterial);
		plane.receiveShadow=true;
        plane.rotation.x=-0.5 * Math.PI;
        plane.position.set(0,0,0);
        scene.add(plane);

		var group=new THREE.Group();
        var gtree=new THREE.CylinderGeometry(0.1,0.55,24);
        var mtree=new THREE.MeshLambertMaterial({color:0x6f3700});
        var tree=new THREE.Mesh(gtree,mtree);
        tree.position.set(0,12,0);
		group.add(tree);
		tree.castShadow=true;
		group.position.set(0,0,0);
        scene.add(group);

        camera.position.set(0,25,40);
        camera.lookAt(new THREE.Vector3(0,10,0));

        var ambientLight=new THREE.AmbientLight(0x0c0c0c);
        scene.add(ambientLight);
        var spotLight0=new THREE.SpotLight(0xbbbbb0);
        spotLight0.position.set(-40,60,-10);
		spotLight0.castShadow=true;
        scene.add(spotLight0);
		var spotLight1=new THREE.SpotLight(0xaafff0);
        spotLight1.position.set(-70,60,-10);
		spotLight1.castShadow=true;
        scene.add(spotLight1);
		var spotLight2=new THREE.SpotLight(0xffaaf0);
        spotLight2.position.set(-70,80,-20);
		spotLight2.castShadow=true;
        scene.add(spotLight2);

        document.getElementById("WebGL-output").appendChild(renderer.domElement);

		var v,M,g,h,I,a,fi0,k1,k2,k3,crone,cronemesh;
        var cnt = new function() 
		{
            this.v=0.005;
			this.M=1;
			this.g=9.8;
			this.h=3;
			this.I=4;
			this.a=2;
			this.fi0=0;
			this.redraw=function()
			{
				v=cnt.v;
				M=cnt.M;
				g=cnt.g;
				h=cnt.h;
				I=cnt.I;
				a=cnt.a;
				fi0=cnt.fi0;
				k1=2*M*g*h*I/(4*a*a+I*I);
				k2=2*a/I;
				k3=(k2*Math.sin(fi0)-Math.cos(fi0));
				group.rotation.z=0;
				group.remove(crone);
				group.remove(cronemesh);
				generatecrone();
			};
        };

        var gui = new dat.GUI();
        gui.add(cnt,'v',0,0.01);
		gui.add(cnt,'M',0,5);
		gui.add(cnt,'g',9,10);
		gui.add(cnt,'h',0,10);
		gui.add(cnt,'I',0.1,10);
		gui.add(cnt,'a',0.1,10);
		gui.add(cnt,'fi0',0,Math.PI/2);
		gui.add(cnt,'redraw');
		
		cnt.redraw();
        render();
        function render() 
		{
            stats.update();
			if(group.rotation.z<=fi0)group.rotation.z=fi0+Math.PI/256;
			var fi=group.rotation.z;
			var stop=Math.PI/2-Math.PI/28;
			if(fi<stop)group.rotation.z+=v*Math.sqrt(k1*(k2*Math.sin(fi)-Math.cos(fi)-k3*Math.exp(k2*(fi0-fi))));
				else group.rotation.z=stop;
            renderer.render(scene,camera);
            requestAnimationFrame(render);
        }
		function generatecrone()
		{
			var points=[];
			var step=5;
            for(var i=0;i<50;i++) 
			{
                var rx=-step+Math.round(Math.random()*step*2);
                var ry=-step+Math.round(Math.random()*step*2);
                var rz=-step+Math.round(Math.random()*step*2);
                points[i]=new THREE.Vector3(rx,ry,rz);
            }
            crone=new THREE.Object3D();
            var material=new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x44891b});
            points.forEach(function(point)
			{
                var spGeom = new THREE.SphereGeometry(0.1);
                var spMesh = new THREE.Mesh(spGeom,material);
                spMesh.position.copy(point);
                crone.add(spMesh);
            });
			crone.position.set(0,21,0);
            group.add(crone);

            var cronegeom=new THREE.ConvexGeometry(points);
            var cronematerial=new THREE.MeshBasicMaterial({color:0x44891b});
            cronematerial.side=THREE.DoubleSide;
            var wireFrameMat=new THREE.MeshBasicMaterial();
            wireFrameMat.wireframe=true;
            cronemesh=THREE.SceneUtils.createMultiMaterialObject(cronegeom,[cronematerial,				wireFrameMat]);
			cronemesh.children.forEach(function(e) {e.castShadow=true});
			cronemesh.position.set(0,21,0);
            group.add(cronemesh);
		}
        function initStats() 
		{
            var stats = new Stats();
            stats.setMode(0);
            stats.domElement.style.position = 'absolute';
            stats.domElement.style.left = '0px';
            stats.domElement.style.top = '0px';
            document.getElementById("Stats-output").appendChild(stats.domElement);
            return stats;
        }
    }
    window.onload = init;
</script>
</body>
</html>
</syntaxhighlight>