feat(sim-builder): фаза 2 — физический интегратор (SimPhysics: гравитация/пружины/столкновения, drag тел)

This commit is contained in:
Maxim Dolgolyov
2026-06-13 11:51:42 +03:00
parent e51b57d9c7
commit 572d479f12
6 changed files with 713 additions and 57 deletions
+10
View File
@@ -74,3 +74,13 @@ git push origin master
- **Drag** (`point`/`circle` с `drag:{param,axis,min,max,paramY}`): pointer events на canvas (мышь+тач, `touchAction:none`); хит-тест в экранных px (допуск 16px, ближайшая ручка), приоритет ручек. `axis:'xy'` требует `paramY`. Курсор → мир через `_toWorld` (инверсия `_toPx`) → `_setParamClamped` (clamp по `drag.min/max` И по диапазону параметра из `_paramRange` — не полагаться на DOM-clamp слайдера). Слушатели снимаются в `destroy`. Drag только point/circle (вершины polyline/конец вектора — не реализовано).
- Тестировать движок headless: `vm.createContext` + ручной DOM/canvas-стаб (canvas-ctx через `Proxy` с noop). `_renderFrame` рано выходит при `_cw/_ch==0` — выставить вручную. `setParam`/drag используют `new Event('input')` (браузерно безопасно, в стабе нужен `Event`).
-`lab.html`/`lab-glue.js` — зона параллельной сессии (Ф2 измерит. инструменты); Ф1 их НЕ трогала, работала только в `_sim_engine.js`/`_sim_demo.js`.
### Phase 2 — Learnings
- **Физический режим** (всё в `_sim_engine.js`, формат — в шапке файла): блок `physics:{ enabled, gravity:{x,y}, friction?, restitution?, dt?, walls?:[...], springs?:[...] }` + `body:{ mass, vx, vy, fixed }` на point/circle. gravity/friction/restitution/k/length/damping/mass/нач.позиция/vx/vy — число ИЛИ выражение от params (вычисляются на **reset**, не каждый кадр — для стабильности).
- **`window.SimPhysics`** — экспортированный интегратор (`step(state,dtFrame)`, `integrate`, `resolveCollisions`). Полу-неявный (симплектический) Эйлер `v+=a·dt; x+=v·dt` — та же математика, что `_fx_motion.spring`, обобщённая на N связанных тел. Фикс-шаг с накопителем (кламп dt 1/2000..1/30, кап подшагов 8, кламп скорости 1e4, вязкое трение `exp(-friction·dt)`) → энергия не «взрывается». Упругие столкновения круг-круг (импульс по нормали + позиционная коррекция по обратным массам) и круг-стена. Чистая функция над state, без DOM/eval — переиспользуемо headless. Отдельного файла `_sim_physics.js` НЕТ (нельзя подключить без правки lab.html — зона параллельной сессии); код внутри `_sim_engine.js`.
- **`_fx_motion` API не подходит** для спек-движка напрямую: `tween`/`springFactory` — rAF-замыкания, тянущие ОДНО значение к цели, не связанные тела с силами. Переиспользована только их интеграционная математика (формула спринга), а не сами функции.
- **env-поля тел**: `<id>.x/.y/.vx/.vy` берутся из СОСТОЯНИЯ интегратора и кладутся в `_buildEnv` ПЕРВЫМИ (до формульных центров) — это снимает forward-ref проблему однопроходного env для тел: формульный объект, ссылающийся на тело (`segment x2:'ball.x'`), видит актуальную позицию в том же кадре. point/circle с `body` рисуются из env-полей тела, а не из выражения x/y.
- **Drag тела**: тело (point/circle с `body`, не fixed) перетаскиваемо по умолчанию (без `drag`-конфига). Тащишь — `body.x/y = курсор`, тело временно `fixed` в `_stepPhysics`; отпускаешь — `body.vx/vy` из сглаженной оценки скорости курсора (кламп 40 м/с). Хит-тест тела — max(16px, экранный радиус). drag-ручки Ф1 и физ-тела сосуществуют.
- **Гочи**: (1) имя param **`e`** зарезервировано — это число Эйлера в SimExpr (parser проверяет CONSTANTS до env), выражение `e` даст 2.718, не значение param. Брать `el`/`elast`. (2) Радиус тела для коллизий: circle — мировой `r`; point — экранные px → мир через `_scale`, поэтому физика собирается в `reset()` ПОСЛЕ первого `_fit()`. (3) Слайдеры во время play меняют только env (readout/формулы), но НЕ силы/тела до reset (намеренно). На паузе при `t==0` — пересборка для предпросмотра старта.
- Headless-тест физики: виртуальные часы (`vclock`) синхронны с `performance.now()` и таймстампом rAF (иначе первый кадр получит огромный/отрицательный dt и ничего не сдвинется).