有没有可能在大小和质量的物质上进行逼真的N体太阳系模拟？

Question

Velocity += Acceleration * Time.deltaTime;
position += Velocity * Time.deltaTime;

现在，当我把速度*timedelta（在这一点上，大概是10，000，000，000，000，000，000，000)加到23500的位置时，它基本上不会加。位置仍然是（0,0,23500）而不是类似于（0,0,

如果我将地球的初始位置设置为0，0，0并且仍然，将加速度设置为0.0000000000000000000000009以确保它的位置是(0，0，23500)，然后“加”速度*TimeDelta。它变成类似于（0,000000000000000000000000000000000000000000000000000005）的东西，并且不断增加。当浮点为0时，加这么小的值是没有问题的。但如果浮点数是23500，那么它就不会把小值加起来。

我不知道这到底是Unity的问题还是C#的浮点问题。

这就是为什么我不能让它在小数值下工作。如果我能克服这一点，我的问题就解决了。

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我一直在开发N体物理学来模拟我们的太阳系，所以我一直在收集数据，使它尽可能的逼真。但是数据大小有一个问题。我搜索了每一个微小的互联网，我没有找到一个单一的解释，人们是如何克服这一点。（如果他们是这样的话）所以我在这里尝试一下。

所以，为了保持行星之间的距离、半径和“质量”的比率不变，我创建了一个excel文件来计算所有的数据。（因为为什么有人会把“地球的质量会是多少”这个“半径图”放到互联网上呢？）我会把党卫军作为附件。它基本地将行星的每一个属性“标准化”或换句话说“缩放”到一个给定的参考。在这种情况下，我以“地球半径”作为参考。

我在团结中工作，而你知道，你不能在团结中用“太大”或“太小”的价值观工作。所以我不得不把太阳系缩小，“缩小了很多！”

所以我用牛顿的万有引力定律，即F=gmm/r^2，使它变得简单，我直接计算一个给定物体的a=gm/r^2，来自其他物体。

所以问题是，当我把地球的半径取为1时，对太阳的引力加速量就会变得像是,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万,万当然Unity不适合这种价值。

所以，如果我增加地球的半径，那么太阳的质量和半径就会变得非常大，然后，我就不能用它来工作了。

我不知道其他人是如何解决这个问题的，他们做了什么来克服这个问题，但从这里我看到，要做太阳系的真实的N体模拟看起来是不可能的。（至少在unity中）

所以我需要有10个代表张贴图像-_-，我会给链接代替。http://berkaydursun.com/solar_system_simulator/data.png还有一个目录是工作中的实验太阳系模拟，使用N体计算，但数值不现实。它工作得很好，甚至看起来有点接近真实值，但不，它没有正确的比率^^如果您愿意，可以在这里测试它http://berkaydursun.com/solar_system_simulator/

编辑：哇，我几乎每一段都是以“所以”开头的^^

Answer 1

正如你所看到的，它在任何高度或变焦都很好，大气是这样做的，就像这个大气散射着色器

模拟仿真

我不使用N体重力模拟，因为你需要大量的数据，这是非常非常难得到的（几乎不可能达到期望的精度）。计算必须非常精确。

null

一般情况下，开普勒方程的误差较大，但并不是随时间增加太多。重力模型更精确，但它的误差随着时间的推移而上升，你需要不断更新天体数据来使它工作。

[edit1]积分精度

您当前的实现是这样的：

// object variables
double  acc[3],vel[3],pos[3];
// timer iteration
double dt=timer.interval;
for (int i=0;i<3;i++)
 {
 vel[i]+=acc[i]*dt;
 pos[i]+=vel[i]*dt;
 }

// object variables
double          vel0[3],pos0[3]; // low
double          vel1[3],pos1[3]; // high
double  acc [3],vel [3],pos [3]; // full
// timer iteration
double dt =timer.interval;
double max=10.0; // precision range constant
for (int i=0;i<3;i++)
 {
 vel0[i]+=acc[i]*dt; if (fabs(vel0[i]>=max)) { vel1[i]+=vel0[i]; vel0[i]=0.0; } vel[i]=vel0[i]+vel1[i];
 pos0[i]+=vel[i]*dt; if (fabs(pos0[i]>=max)) { pos1[i]+=pos0[i]; pos0[i]=0.0; } pos[i]=pos0[i]+pos1[i];
 }

null

• 如何使用两个浮点模拟双精度

[编辑2]星星

• 星星的颜色是我见过的最好的星星图像
• 恒星B-V颜色索引视RGB颜色所有恒星星表使用B-V索引
• 使用星表目录也有星表名称交叉引用链接
• Skybox：合并不同的恒星数据

G = 6.67384e-11;
v = sqrt(G*M/a);                           // orbital speed
T = sqrt((4.0*M_PI*M_PI*a*a*a)/(G*(m+M))); // orbital period

dt = 0.000001*T

因此，要将新身体放入测试中，只需将其放入：

pos = (a,0,0)
vel = (0,sqrt(G*M/a),0)

而主焦体（太阳）位于：

pos = (0,0,0)
vel = (0,0,0)

这将把你的身体放在圆形轨道上，这样你就可以比较开普勒和牛顿达朗贝尔来评估你模拟的精度。