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。