一、扩散景象的简略的介绍
在物理中有很多的随机过程，咱们能够利用 pygame 中不错的可视化办法来进行物理随机过程的展现。
在此处，咱们展现一下，物理之中的热学外面的扩算景象的可视化出现。
所谓的热学外面的扩散景象就是说：本来分子或者原子在某一个关闭体系外部，然而，一旦关上这个关闭体系，那么分子或者原子就是会向内部进行扩散，而且，能够说基本不可能返回到最后的状态了。
第一个随机景象：
液体中的扩散：
第二个随机景象：
粒子的随机静止过程：
以上这个图片是最常见的液体外部的扩散的例子了。
当然，咱们在此处所写的是小球的扩散代码了啦。
二、代码实现
此处给出代码以及代码的具体正文讲解：
import pygame
# 导入游戏库
import pygame.locals
# 导入游戏库中的所有常量
import sys
# 导入零碎交互模式的库
import time
# 导入工夫的模块
import random
# 导入随机模块
import math
# 导入数学库模块
color_of_ball = 138, 43, 226
# 设置球的色彩
color_of_screen = 72, 209, 204
# 设置屏幕的色彩
color_of_rect = 25, 25, 112
# 设置矩形框框的色彩
RADIUS = 10
# 设置半径
N = 100
# 设置球的个数
if __name__ == '__main__':
t1 = time.time()
# 记录一下开始的工夫
pygame.init()
# 初始化
screen = pygame.display.set_mode((1000, 800))
# 屏幕
pygame.display.set_caption("Knocking Balls")
# 设置名称
vx_list = []
vy_list = []
# 设置速度的列表来存储不同的球的速度，别离存储 x 方向以及 y 方向
for i in range(N):
# 生成速度
vx_list.append(random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2))
vy_list.append(random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2))
x_list = []
y_list = []
# 存储坐标
for i in range(N):
# 生成坐标
x_list.append(random.randint(400, 600))
y_list.append(random.randint(300, 500))
while True:
for event in pygame.event.get():
# 设置完结的条件为：按下一个敞开的按钮
if event.type == pygame.locals.QUIT:
sys.exit()
screen.fill(color_of_screen)
# 设置屏幕的色彩
for i in range(N):
t2 = time.time()
dt = t2 - t1
if dt > 10:
# 如果大于了十秒，那么咱们就去掉框框，使得小球能够随机的静止，从而会使得小球扩散进来
for j in range(N):
if j != i:
# 本人不能和本人进行碰撞
# 思考到会产生碰撞
if math.sqrt((x_list[i] - x_list[j]) ** 2 + (y_list[i] - y_list[j]) ** 2) <= RADIUS * 2:
# 如果会产生碰撞那么就从新随机的设置速度
vx_list[i] = random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2)
vx_list[j] = random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2)
vy_list[i] = random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2)
vy_list[j] = random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2)
# 不能从边界进来了呦
if x_list[i] <= RADIUS or x_list[i] >= 1000 - RADIUS:
# 如果到了边界，那么就使得相应的方向上的速度反向
vx_list[i] = - vx_list[i]
if y_list[i] <= RADIUS or y_list[i] >= 800 - RADIUS:
# 如果到了边界，那么就使得相应的方向上的速度反向
vy_list[i] = - vy_list[i]
else:
# 在十秒以内的话，咱们就使得框框出现进去，小球不能够出框框
for j in range(N):
if j != i:
# 本人不能和本人进行碰撞
# 思考到会产生碰撞
if math.sqrt((x_list[i] - x_list[j]) ** 2 + (y_list[i] - y_list[j]) ** 2) <= RADIUS * 2:
# 如果会产生碰撞那么就从新随机的设置速度
vx_list[i] = random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2)
vx_list[j] = random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2)
vy_list[i] = random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2)
vy_list[j] = random.random() * 2 * (- 1) ** random.randint(1, 2)
# 不能从边界进来了呦
if x_list[i] < RADIUS + 390 or x_list[i] > 610 - RADIUS:
# 如果到了边界，那么就使得相应的方向上的速度反向
vx_list[i] = - vx_list[i]
if y_list[i] < RADIUS + 290 or y_list[i] > 510 - RADIUS:
# 如果到了边界，那么就使得相应的方向上的速度反向
vy_list[i] = - vy_list[i]
# 绘制一个矩形来框住所有的球，这些球不能抛出框框到框框的里面去
pygame.draw.rect(screen, color_of_rect, (380, 280, 240, 240), width=3)
# 进行挪动小球的地位
x_list[i] += vx_list[i]
y_list[i] += vy_list[i]
# 绘制小球的地位以及大小色彩等信息
pygame.draw.circle(screen, color_of_ball, (x_list[i], y_list[i]), RADIUS, width=5)
time.sleep(0.001)
# 睡眠 0.001 秒钟的工夫
pygame.display.update()
# 更新画面 三、运行代码的成果展现
这里我的代码实现的是：小球在一直的静止，同时彼此之间会产生一些碰撞以及其余的一些相互作用，这是一个动静的成果，然而，因为目前这里不不便发一个视频，所以，我才用不同的阶段应用不同的图片来示意进去了啦。
图片 1、
初始的状态：
图片 2、
框框存在时的装态：
图片 3、
去掉框框当前不久的装态：
图片 4、
较长时间当前的状态：
四、总结
综上所述，咱们应用 Python 代码实现了随机扩散景象的可视化解决，咱们应用了 Pygame 这个模块使得扩散过程清晰的出现了进去。
而且，咱们也能够看到在去掉框框当前，小球都会向别的方向随机的扩散，最初的后果是小球简直会平均的散布在整个屏幕之上，而且不会回归到最开始的状态的，这是因为熵增原理导致的后果，零碎会趋向于无序而不是有序，所以会简直平均的散布于屏幕之内。再制作网络游戏的国产中和物理也是非亲非故的。
总之，感激大家的浏览以及反对了啦。
谢谢大家提出倡议或者意见，敬请期待各位大佬的斧正。
后续还会持续推出 Pygame 的学习笔记，心愿大家敬请期待。