计算行星间的引力方向
计算行星间的引力方向
提问于 2016-01-09 03:26:06
我试图用C语言在opengl中建立一个太阳系的模拟。我似乎不知道如何编写计算另一颗行星所受力方向的代码。这就是我到目前为止所拥有的：
void attraction(planet self, planet other, float *direction)
{
float d = vecDistance(self.p, other.p);
//calc the force of attraction
float f = G * ((self.mass * other.mass) / (pow(d, 2)));
//calc the direction of the force
float vectorDist[3];
vecSub(self.p, other.p, vectorDist);
direction[0] = f*vectorDist[0] / d;
direction[1] = f*vectorDist[1] / d;
direction[2] = f*vectorDist[2] / d;
}
float vecDistance( float *pV1, float *pV2 )
{
float fLen=0.0f;
if(pV1 && pV2)
{
float av[3];
vecSub(pV2, pV1, av);
fLen=vecLength(av);
}
return fLen;
}
void vecSub( float *pV0, float *pV1, float *pVRes )
{
if(pV0 && pV1 && pVRes)
{
pVRes[0]=pV0[0]-pV1[0];
pVRes[1]=pV0[1]-pV1[1];
pVRes[2]=pV0[2]-pV1[2];
}
}回答 1
Stack Overflow用户
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发布于 2016-01-09 07:22:32
如果没有输入数据，很难知道，但我猜您正遇到浮点溢出，因为您操作的值太大了。
例如，如果您的单元位于SI单元系统中，那么：
venus.mass = 4.87e+24; // kg
earth.mass = 5.98e+24; // kg你方程式中的分子变成：
self.mass * other.mass == 2.91047e+49;单精度floating-point numbers不能大于3.4e+38，因此质量乘积被视为无穷大.
当然，高指数在某种程度上相互抵消，因为距离也很大(按1e+10的顺序)，引力常数也很小，但是如果上面的积是一个内在的结果，那么所有相关的结果都是错误的。( -1.0#IND的意思是不确定的，对应于NaN，而不是数字，一个无效的浮点数。)
有几种方法可以解决这个问题：
- 使用可以在浮点系统中安全地平方的值。例如，如果你用地球的质量来规范质量，你会得到大约1.0的数字，这应该是安全的计算。同样，距离的一个好单位可能是astronomical unit。
- 重新排列表达式，以避免中间表达式溢出。例如，不要使用
(m1 * m2) / (d*d)，而是编写(m1 / d) * (m2 / d)。 - 使用
double而不是浮点。最大可表示的double大约是。1.8e+308。请注意，duoble并没有解决这个问题，它只是给了您更大的操作空间。不过，以你为例，你应该做得很好。
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原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/34689392
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