混沌摆具有相同初始条件的混沌行为

时间:2016-04-14 01:32:58

标签: python chipmunk rounding-error pymunk chaos

我在Stack Overflow上的第一篇文章,请耐心等待。 我使用pymunk物理库在python中构建了一个混沌双摆模型,而pymunk物理库又使用了chipmunk C库。钟摆是混乱的,对初始条件表现出极高的敏感性。但是,我已经意识到,即使我使用完全相同的初始条件(无论如何改变零代码)运行模拟,这两个模拟也会相当快地发散。

我的代码中有一些东西可能会在每次运行时产生不同的结果。因为模拟是混乱的,所以在我的运行之间不恒定的任何微小错误都可能导致大的变化。

可能导致这种情况的原因是什么?我不确定这是不是由于花栗鼠,pymunk,甚至python或我的OS / PC中的小缺陷造成的。

编辑:

这是我的代码:

import pyglet
import pymunk
import pymunk.pyglet_util


def add_pendulum(space):
    static_body = pymunk.Body()
    static_body.position = 400, 400
    mass = 10
    inertia = pymunk.moment_for_box(mass, 5, 100)

    body1 = pymunk.Body(mass, inertia)
    body1.position = 350, 400
    l1 = pymunk.Poly(body1, [(50, 0), (-50, 0), (-50, 5), (50, 5)])
    l1.friction = 0.1
    l1.collision_type = 2
    pivot_joint = pymunk.PivotJoint(static_body, body1, (400, 400))
    space.add(body1, l1, pivot_joint)

    mass = 10
    inertia = pymunk.moment_for_box(mass, 5, 100)
    body2 = pymunk.Body(mass, inertia)
    body2.position = 250, 400
    l2 = pymunk.Poly(body2, [(50, 0), (-50, 0), (-50, 5), (50, 5)])
    l2.friction = 0.1
    l2.collision_type = 2
    pivot_joint2 = pymunk.PivotJoint(body1, body2, (300, 402.5))

    space.add(body2, l2, pivot_joint2)

    # A hack to disable all collisions
    nocollisions = lambda space, arbiter: False
    space.add_collision_handler(2, 2, nocollisions, nocollisions, nocollisions, nocollisions)



window = pyglet.window.Window(800, 600)
space = pymunk.Space()
add_pendulum(space)
space.gravity = (0, -10)



test = [()] # A temporary hack to hide the tuple in a mutable object

def on_draw(dt): #For graphing the moving pendulum
    points = test[0]
    space.step(dt)
    pyglet.gl.glClearColor(0, 0, 0, 1)
    window.clear()
    pymunk.pyglet_util.draw(space)
    points += (int(tuple(space.shapes[1].get_vertices()[1])[0]), int(tuple(space.shapes[1].get_vertices()[1])[1]))
    pyglet.gl.glClearColor(200, 200, 200, 1)
    pyglet.graphics.draw(len(points)/2, pyglet.gl.GL_POINTS,
                         ('v2i', points)
                         )
    test[0] = points


pyglet.clock.schedule_interval(on_draw, 1/1000.0)
pyglet.app.run()

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

关于从on_draw(dt)调用的pyglet.clock.schedule_interval函数,pyglet docs州:

  

dt参数给出秒数(由于延迟,负载和计时器准备,这可能略微多于或少于请求的间隔)。

  • 强调我的。

每次运行程序时,它都会使用稍微不同的on_draw参数调用dt。您继续拨打space.step(dt),每次通话时会略有不同。鉴于你的计划对改变条件的敏感程度,我认为这是罪魁祸首。

不确定是否有帮助,但here 是关于固定或可变时间步长的另一个问题&物理(嗯,和游戏引擎)。