圆形matlab中的移动粒子

Question

所以我需要在圆圈内的随机位置每步生成10个粒子，以便在随机方向上移动，当它撞到主圆的墙壁时，它会反弹而不会改变速度。

我定义了大圆圈：

yc=0;
rc=5;
ang_c=0:0.01:2*pi; 
xpc=rc*cos(ang_c);
ypc=rc*sin(ang_c);
plot(xc+xpc,yc+ypc,'k'); 

现在只绘制一个粒子：

r=0.05;
x=rand;
y=rand;

ang=0:0.01:2*pi; 
xp=r*cos(ang);
yp=r*sin(ang);
plot(x+xp,y+yp,'b'); 

现在如何让粒子在圆圈中移动？

Answer 1

以下是算法概要

• 定义圆（原点，半径）
• 创建一个nParticles-by-2数组particlePositions。用圈内的随机坐标填充
• 绘制粒子位置，保持plot
返回的手柄
• 创建一个nParticles-by-2数组particleSpeeds。用随机速度向量（即x-和y-分量）填充它。确保向量的范数远小于圆的半径，至少最初是这样。
• 编写一个更新粒子位置的循环：
  • particlePositions = particlePositions + particleSpeeds;
  • 对于任何particlePosition将位于圆外，计算粒子与圆相交的位置，并反映该粒子的particleSpeed。这需要一些摆弄三角法。
  • 更新情节：set(plotHandle,'xData',particlePositions(:,1),'yData',particlePositions(:,2))