Разработка приложения для моделирования движения небесных тел на основе Unity
Актуальность этой задачи заключается в необходимости точных прогнозов движения небесных тел с целью планирования осуществления космических миссий, включая межпланетные полеты, исследование космических объектов, запуск искусственных спутников. Помимо этого, моделирование движения небесных тел также имеет большое значение в навигации при помощи спутников, а также в календарях и таблицах эфемерид, которые используются для определения дат и времени событий, таких как затмения и полеты комет.
Одной из основных проблем, которую решают астрономы при моделировании движения небесных тел, - это точность прогнозов. Она зависит от многих факторов, таких как точность измерений, использование конкретных моделей и методов, а также оценка влияния различных сил на тела, включая гравитационные силы и эффекты взаимодействия между небесными телами.
В итоге, моделирование движения небесных тел является необходимым инструментом для понимания и изучения космических явлений, которое позволяет разрабатывать новые технологии и методы, которые помогают совершенствовать космические исследования и открытия.
Актуальность выпускной квалификационной работы заключается в необходимости разработки приложения, которое бы позволяло создать достоверную модель движения небесных тел для дальнейших исследований.
Объектом исследования является движение небесных тел.
Предмет исследования – десктопное приложение для моделирования движения небесных тел.
Цель выпускной квалификационной работы – разработка десктопного приложения для моделирования движения небесных тел на базе движка Unity.
Для реализации целей выпускной квалификационной работы необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ теоретического материала.
2. Исследовать различные методы решения задачи моделирования небесных тел.
3. Реализовать достоверную модель движения небесных тел.
4. Реализовать основной функционал приложения.
5. Интегрировать полученную модель в приложение.
6. Протестировать приложение, выявить недочеты.
В результате выполнения задач будет разработано десктопное приложения на движке Unity для моделирования движения небесных тел.
Введение............................................................................................................... 4
1. Анализ теоретического материала.............................................................. 6
1.1. Компьютерное моделирование............................................................. 6
1.1.1. Что представляет собой компьютерное моделирование................ 6
1.1.2. Преимущества и недостатки компьютерного моделирования...... 6
1.1.3. Практическое применение компьютерного моделирования......... 7
1.2. Движение небесных тел........................................................................ 8
1.2.1. Закон всемирного тяготения........................................................... 9
1.2.2. Недостатки модели Ньютона.......................................................... 9
1.2.3. Альтернатива классической теории тяготения............................. 10
1.3. Для чего нужно определять движение небесных тел......................... 11
1.4. Гравитационная задача N тел............................................................. 13
1.5. Методы решения проблемы N тел и их недостатки........................... 14
2. Программная реализация.......................................................................... 16
2.1. Реализация движения небесных тел.................................................... 16
2.2. Проблемы реализации движения....................................................... 20
2.3. Пользовательский интерфейс............................................................. 21
2.4. Сохранение сцены............................................................................... 24
2.5. Создание тестовой сцены.................................................................... 27
2.6. Тестирование приложения.................................................................. 28
Заключение......................................................................................................... 29
Список используемых источников.................................................................... 30
Приложения....................................................................................................... 32
1. Компьютерное моделирование движения небесных телах [Электронный ресурс]. – URL: https://mks-onlain.ru/komp-yuternoye-modelirovaniye- dvizheniya-nebesnykh-telakh/
2. Компьютерное моделирование. [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8 C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0
%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%80%D0%BE% D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5
3. Основы компьютерного моделирования. Майер Роберт Валерьевич. – Глазов: ГГПИ, 2005. – 25 с.
4. Достоинства и недостатки компьютерного моделирования. [Электронный ресурс]. – URL: https://ya-znau.ru/znaniya/zn/201
5. Видимые движения небесных тел. [Электронный ресурс]. - URL: https://obrazovaka.ru/fizika/vidimye-dvizheniya-nebesnyh-tel.html
6. Движение небесных тел под действием сил тяготения. [Электронный ресурс]. URL: - https://reader.lecta.rosuchebnik.ru/demo/7934- 65/data/chapters/Chapter14/index.xhtml
7. Видимое и истинное движение небесных тел. Сурдин Владимир Георгиевич. [Электронный ресурс]. URL: - https://scfh.ru/lecture/vidimoe-i- istinnoe-dvizhenie-nebesnykh-tel/
8. Классическая теория тяготения Ньютона. [Электронный ресурс]. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81
%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1% 82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D1%82%D1%8F%D0
%B3%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%9D% D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0
9. Закон всемирного тяготения. [Электронный ресурс]. – URL: https://elementy.ru/trefil/23/Zakon_vsemirnogo_tyagoteniya_Nyutona
10. Альтернативные теории гравитации. [Электронный ресурс]. – URL: https://sergf.ru/atg.htm
11. Смещение перигелия Меркурия. [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BC%D0%B5%D1%89%D0%B 5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0
%B3%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%8F_%D0%9C%D0%B5%D1%80% D0%BA%D1%83%D1%80%D0%B8%D1%8F
12. Задача N тел или как взорвать галактику не выходя из кухни. [Электронный ресурс]. – URL: https://habr.com/ru/articles/437014/
13. Гравитационная задача N тел. [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8
%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0% B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0_N_
14. Задача трех тел в двух словах. [Электронный ресурс]. – URL: https://pikabu.ru/story/zadacha_tryokh_tel_v_dvukh_slovakh_4350837
15. Теория относительности для чайников. [Электронный ресурс]. – URL: https://naked-science.ru/article/nakedscience/einsteins-special-relativity
