3Body Problem

🌌 3Body Problem

Trisolaris Simulation

Bu kichik simulation Lyu Sisinning mashhur The Three-Body Problem ilmiy-fantastik kitobi va Netflix serialidan ko'rib ilhomlanib qilingan. Loyiha React, Three.js va React Three Fiber yordamida qurilgan bo'lib, o'z ichiga real vaqtda hisoblanadigan tortishish fizikasi, dinamik yorug'lik va Astrometrics Dashboard oladi. Simulation App Design

1. Documentation: Loyihani Evolyutsiyasi (A dan Z gacha)

Step 1: Settings

a) Loyiha Vite orqali React shabloni asosida noldan yaratildi (npm create vite@latest).

b) 3D grafika uchun three, @react-three/fiber va @react-three/drei library o'rnatildi.

c) Boshlang'ich sahnada oddiy trigonometrik funksiyalar yordamida oldindan belgilangan traektoriya bo'ylab aylanuvchi 3 ta Quyosh va Yerni modellari chizildi.

Step 2: Haqiqiy Fizika

a) Animatsiya o'rniga Nyuton dinamikasi joriy etildi. Har bir kadrda 60 FPS jismlar orasidagi tortishish kuchi hisoblanib, tezlanish (acceleration) va tezlik (velocity) vektorlari yangilandi.

b) React'ning rendering muammolarini chetlab o'tish uchun barcha hisob-kitoblar useRef va Three.js Vector3 obyektlari yordamida to'g'ridan-to'g'ri xotirada bajarildi.

Step 3: UI

a) Orbita izlari (Trails): @react-three/drei kutubxonasidagi <Trail> komponenti qo'shildi. Ekranni toza saqlash uchun orbita bo'ylab harakat qilingan izlar uzunligi cheklandi faqatgina so'nggi 30 soniyalik tarix saqlanadigan qilindi.

b) Sayyora teksturasi: Yer obyektiga haqiqiy sayyora qiyofasini berish uchun Color Map, Bump Map va Specular Map teksturalari yuklab olindi (<meshPhongMaterial>).

c) Leva UI: Gravitatsiya ( $G$ ) va Vaqt tezligini real vaqtda o'zgartirish, Yerni kuzatishga moslangan kamera - boshqaruv paneli(ga) qo'shildi.

Step 4: Optimizatsiya va Arxitektura

a) React majburiy qoidalari (ESLint): useFrame ichida state'larni to'g'ridan-to'g'ri o'zgartirish xatolarini oldini olish uchun komponentlar EarthModel va SunModel ga ajratildi.

b) DOM Manipulyatsiyasi: Harorat va masofa kabi tez o'zgaruvchi ma'lumotlarni sekundiga 60 marta React useState orqali yangilash brauzerni qotirib qo'yishi aniqlandi. Buning o'rniga, useRef orqali to'g'ridan-to'g'ri DOM'ga murojaat qilinib (HTML injection), performance maksimal darajaga olib chiqildi.

2. Ilmiy qonunlar adaptatsiyasi

Dasturimiz kosmik fizika qonunlariga asoslanadi, lekin sivilizatsiya uzoqroq yashashi va foydalanuvchiga qiziqarli vizual tajriba berishi uchun ba'zi qonuniyatlar kod orqali "fizikani chetlab o'tib" o'zgartirildi.

1. Nyuton Tortishish Qonuni

Jismlarning harakati quyidagi formula asosida hisoblanadi:

$F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$

Dasturda qo'llanilishi: Har bir kadrda Uchta Quyosh (Massasi =< 100) va Yer (Massasi = 0.001) orasidagi o'zaro tortishish vektorlari hisoblanadi.

2. Teskari Kvadrat Qonuni (harorat uchun)

Yorug'lik va radiatsiya nurlanishi manbadan uzoqlashgan sari masofaning kvadratiga teskari proporsional ravishda kamayadi.

Dasturda qo'llanilishi: Sirt harorati formulasi $T = -270 + \sum \frac{K}{d^2}$ qilib olindi. Agar Yer yulduzdan azgina uzoqlashsa, harorat keskin tushib Deep Freeze boshlanadi. Yaqinlashsa, Extreme Heat yuzaga keladi.

Nega haqiqiy qonunlarni (biroz) o'zgartirdik?

Real hayotda "Tirisolaris" (agar mavjud bo'lganida) tizimida sayyora yo qisqa vaqt ichida yulduzga urilib parchalanib ketadi (yutulib), yoki Slingshot (gravitatsion uloqtirish) effekti tufayli tizimdan abadiy cheksizlikka chiqib ketadi. Bunga holat bo'lmasligi uchun (va foydalanuvchiga simulatsiya qiziqroq bo'lishi uchun ) 2 ta maxsus mexanizm yozildi:

Termal Itarish Qalqoni (Anti-Swallow Shield / Venus Limit):

Muammo: Yer quyoshga qulab, nolga bo'linish xatoligini keltirib chiqarayotgan edi.

Yechim: Agar sayyora yulduzga ma'lum masofadan ( $d < 6.0$ ) ko'proq yaqinlashsa, tortishish kuchi to'xtaydi va uning o'rniga yulduzning termal shamoli (radiatsiya bosimi) sayyorani kvadratik kuch bilan orqaga itarib yuboradi. Natijada sayyora yutilmaydi.

Gravitatsion Qopqon (Outer Bounds Tether):

Muammo: Sayyora katta tezlik olib tizimdan chiqib ketsa, ekran bo'shab zerikarli bo'lib qoladi.

Yechim: Koinot markazidan 35 birlik masofada ko'rinmas chegara tortildi. Agar Yer bu chegaradan o'tsa, koinot uni spring kabi sekin orqaga tortadi va uning energiyasini (tezligini) vel.multiplyScalar(0.98) orqali so'ndirib, yana yulduzlar tizimiga yoysimon traektoriya bilan qaytaradi.

🚀Loyihani o'z kompyuteringizda ishga tushirib ko'ring:

npm install
npm run dev

https://3bodyproblem.netlify.app