是否有可能在尺寸和质量上做出逼真的n体太阳系模拟？
重要提示：这个问题与“PhysX” 完全没有关系，它是一个计算机游戏物理系统（对于诸如球类游戏之类的街机游戏中的物理学是有用的）; PhysX是Unity3D和其他游戏引擎的内置系统， PhysX在这里完全不相干。
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我一直在logging价值观和确切的问题在哪里，我想我find了。 我在我的代码中有这样的东西
Velocity += Acceleration * Time.deltaTime; position += Velocity * Time.deltaTime; 加速度现在是0,0000000000000009 .. 随着代码的stream动，速度会随着时间的推移而增加，而浮动则没有问题。 但是在开始时，地球的初始位置是（0,0,23500f）你可以在我最后给出的图表中看到这一点。
那么现在当我加速度* timedelta（这是类似于0,00000000000000005在这一点上）的位置是23500，基本上不会增加它。 位置仍然是（0，0，23500）而不是像（0,0，23500.00000000000005）那样，因此地球不移动，因此加速不会改变。
如果我将地球的初始位置设置为0,0,0，则将加速度设置为0.0000000000000000009，以确定其位置是（0,0,23500）然后“加速”速度* timedelta。 它变得像（0,000000000000000000005），并保持增长。 当float为0时，添加这么小的值没有问题。 但是如果浮点数是23500，那么它不会加上小数值。
我不知道这是否是团结的问题或C＃的浮动。
这就是为什么我不能使它的价值小的工作。 如果我能克服这个问题，我的问题就解决了。
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我一直在开发n体物理来模拟我们的太阳系，所以我一直在收集数据，使其尽可能现实。 但数据大小有问题。 我search了互联网的每一个小小的一点，我找不到一个解释人们如何克服这一点。 （如果他们这样）所以我试着在这里拍摄。
因此，为了保持行星之间的距离，半径和“质量”的比例固定，我创build了一个excel文件来计算所有的数据。 （因为为什么有人会把“如果有地球的质量是什么”放在互联网上的“半径图”上呢？）我将把ss作为附件。 它基本上“正常化”，换句话说就是“规模化”一个星球上的每一个属性。 在这种情况下，我把这个参考称为“地球半径”。
我是团结一致的工作，你们知道，你们不能一起工作，“太大”或“太小”的价值观。 所以我不得不缩小太阳系，“太多了！”
所以我用牛顿的万有引力定律（F = GMm / r ^ 2）来简单化，我直接从一个其他的物体上计算出一个给定的物体a = GM / r ^ 2。
所以地球引力加速度“朝阳”的实际价值大概在0.006万km / s ^ 2，这个值很小，可以统一起来，但是可以工作。 然而，为了得到这个值，我需要把地球的半径（比例）设置为6371单位，太阳比例为696,342 !,这太大了，以致于统一。
所以我说，让地球半径为1，以统一单位。 所以，当半径变化时，一切都在变化，质量，距离…我保持行星的密度，并计算新的半径新体积的质量。 所有的计算都在附件中。
所以事实是，当我把地球的半径作为1时，对太阳的引力加速度就变成了0000000000000这个可笑的小东西。 当然，Unity并不符合这个价值。
所以，如果我反而增加了地球的半径，那么太阳的质量和半径会变得很大，然后我再也不能使用了。
我不知道其他人怎么解决这个问题，他们是怎样解决这个问题的，但是从我看来，看起来不太可能对太阳系进行现实的n体模拟。 （至less统一）
所以我需要有10个代表张贴图像-_-，我会给链接。 http://berkaydursun.com/solar_system_simulator/data.PNG另外一个目录是工作实验太阳系模拟n体计算，但UNREALISTIC值。 它工作得很好，它甚至看起来接近真实，但不，它没有正确的比例^^你可以在这里testing它，如果你希望http://berkaydursun.com/solar_system_simulator/
编辑：魔兽我几乎开始每个段落“所以”^^
我也编程溶胶系统模拟，所以这里是我的见解：
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翻译
我使用1：1缩放的OpenGL 。 所有单位都在SI [m，s，kg，…] 。 问题从Z缓冲开始。 通常的Z缓冲位宽是
16/24/32 bit，这是16/24/32 bit你所需要的。 我从0.1米到1000 AU渲染，所以如何克服这个问题？我通过结合Z-sorting和Z-buffering （通过Z-sort是因为透明环和其他效果是必需的），一次渲染3个frustrums来pipe理它。 所以首先我把最远的部分渲染到
zfar=1000AU。 天空圆顶投射在z=750AU距离处，然后清除Z缓冲区并渲染物体达到zfar=0.1AU。 然后再次清理Z缓冲区并渲染最近的对象zfar=100000 m。为了得到这个工作，你必须有尽可能精确的投影matrix。
gluPerspective已经没有任何的cotangens，所以它需要修复有关元素（让我很长时间来发现）。Z near值Z nearZ缓冲区的位宽。 当编码正确，然后这个工程很好，即使在10000x倍的缩放。 我使用这个程序作为我的望远镜的对象的导航/search器:)实时从我的主页视图。 我结合了3D明星，天体，船只，真实的地面（通过DTM和卫星纹理）。 它的能力，甚至红色的青色浮雕输出:)。 可以从表面，大气，空间渲染…（不只是locking到地球）。 没有其他的第三方lib然后使用OpenGL。 以下是它的样子：
正如你所看到的，它可以在任何高度上正常工作，或者放大像大气散射着色器那样的气氛
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模拟
我不使用n体重力模拟，因为你需要很多非常难以获得的数据（在所需的精度上几乎是不可能的）。 计算必须非常精确 。
我使用开普勒方程，所以看看这些：
- 解开开普勒方程
- C ++实现 。
如果你仍然想使用引力模型，那么使用来自NASA的 JPL视野 。 我认为他们也有C / C ++的源代码，但他们使用了不兼容的参考框架与我的地图，所以它是无法使用的。
一般来说，开普勒方程有较大的误差，但不会随着时间的推移而增加。 重力模型更精确，但其误差随时间而上升，您需要不断更新天体数据才能使其工作…
整合精度
你目前的实现是这样的：
// 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; }
问题是当你添加非常小和非常大的值，然后他们被转移到相同的指数加法之前，将四舍五入重要的数据为了避免这只是改变它：
// 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]; }
现在xxx0被集成到max ，整个事情被添加到xxx1
四舍五入仍然存在，但不再累积。 您必须selectmax ，集成本身是安全的，而且xxx0+xxx1必须是安全的。 所以如果这个数字对于一个分裂来说太不同了，那么分裂两次或者更多…
- 如：
xxx0+=yyy*dt; if (fabs(xxx0>max0))... if (fabs(xxx1>max1))...xxx0+=yyy*dt; if (fabs(xxx0>max0))... if (fabs(xxx1>max1))...
[编辑2]星星
- 星星的颜色我见过的最好的星星形象
- Star BV颜色索引到明显的RGB颜色全部星表使用BV索引
- 使用Stelar目录也是星号交叉引用链接
- 天空盒：结合不同的星星数据
正如你所发现的，放大缩小的东西不一定有帮助。 这里有一些很好的阅读使用浮点数时要考虑的事情： http : //docs.oracle.com/cd/E19957-01/806-3568/ncg_goldberg.html
基本上，根据第一性原理（牛顿定律）进行模拟对于数值的准确性是不利的，因为你不用重力效应的规模来思考数值方法，所以你最终会在不同的尺度上抛出一大堆不同的效应在一起，结果是低精度。
通常行星，卫星星历等事物不是以牛顿定律开始的，他们首先假定轨道是开普勒的，然后是微扰校正。
这是一个计算行星位置的algorithm（半不透明的）。 http://ssd.jpl.nasa.gov/txt/aprx_pos_planets.pdf
如果你想做一个N体模拟，你似乎需要更多的精度。 如果统一阻止你使用双精度，那么我build议用纯C＃进行计算，然后在作业完成时转换为单精度。
