视频提纲

项目概览

  • 项目定位与用途：面向物理教学的数字实验平台，覆盖微观到天体
  • 技术栈与架构：Python + Pygame，自研物理引擎与可视化界面
  • 核心模块划分：source/basic​、source/game​、source/core​、source/ai
  • 主入口与循环：main.py​ 调用 main()​ 启动游戏与 AI线程（source/core/__main__.py:9-17​，source/core/__main__.py:18-23）

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界面与操作

  • 主界面元素：菜单、设置按钮、状态叠层（FPS、物体数、鼠标位置、倍速、暂停）
  • 鼠标与键盘交互：拖拽放置、属性编辑、中键复制、视角移动、倍速、暂停
  • 常用快捷键总览（与 README 对应）
  • 事件处理主循环：source/game/game.py:767-905

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基础物理元素

  • 球体、墙体、绳索、弹簧、轻杆、墙体挂点（WallPosition）
  • 元素创建与管理：右侧菜单选项创建、吸附与拖拽流程（source/game/option.py:259-556​、source/game/option.py:672-931​、source/game/option.py:933-1136​、source/game/option.py:1145-1561）
  • 元素控制器：属性编辑、跟随、信息显示、加速度/速度箭头（source/game/control_option.py:26-40​、source/game/game.py:1426-1636）
  • 物理引擎特性：碰撞检测与响应、弹性碰撞、顶点/线段检测（source/game/game.py:1695-1737）

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环境设置与模式

  • 设置面板：重力、空气阻力、碰撞系数、模式值同步与一次性提交（source/game/input_menu.py:171-185​、source/game/game.py:1054-1110）
  • 地表模式与天体模式切换逻辑与参数联动（source/game/game.py:1823-1907）
  • 天体模式特性：引力、融合、环绕速度辅助、背景与比例切换（source/game/game.py:1855-1871​、source/game/option.py:289-357）
  • 模式自然切换判定：视野与坐标阈值（source/game/game.py:1841-1850​、source/game/game.py:1889-1907）

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教学辅助与叠层信息

  • 速度/加速度可视化箭头与数值（大/小字体两套，单位标注）（source/game/game.py:1436-1542​、source/game/game.py:1544-1636）
  • 视角跟随与信息面板：质量、半径、电荷显示（source/game/game.py:1436-1475）
  • 性能状态：FPS 平均/最小、物体计数、倍速、暂停指示（source/game/game.py:1277-1369）

预设与模板

  • 预设菜单：从 savefile/default​ 自动汇总显示（source/game/game.py:1237-1274）
  • 快捷加载：数字键 1–9 绑定字典序预设文件（source/game/game.py:977-999​、source/game/game.py:174-200）
  • 预设加载提示：居中弹出“加载成功”短提示（source/game/game.py:282-302）
  • 一键加载/保存：G/L/K​ 与自动备份（source/game/game.py:968-976​、source/game/game.py:728-735）

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场景保存与恢复

  • 保存内容：元素集合、墙体挂点、基础属性（过滤复杂对象），统一 JSON（source/game/game.py:304-476）
  • 读取流程：兼容旧数据结构、重建元素与关联（source/game/game.py:478-725）
  • 对外接口：saveGame​/loadGame​（source/game/game.py:728-735）

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AI 助手与命令体系

  • AI线程启动与模型切换（输入 .​ / ..​）（source/core/ai_thread_loop.py:10-27​、source/core/ai_thread_loop.py:71-120）
  • 上下文构造：当前模式、屏幕对角坐标、元素属性打包传递（source/core/ai_thread_loop.py:124-138）
  • 指令格式：返回文本中的 $...<命令>​ 执行解析（source/core/ai_thread_loop.py:140-156）
  • 命令支持：创建元素、设置属性、环境参数、更改速度/力、删除、模式切换（source/core/command.py:46-281）

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多进程投影显示

  • 双进程架构：主界面 + 投影窗口（main_multiprocess.py:44-76）
  • 队列传输画面数据、四面投影布局效果（projection_display.py:59-143）
  • 主进程设置投影队列与发送画面（source/game/game.py:1203-1219​、source/game/game.py:1220-1223）

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进阶物理与扩展

  • 电荷与库仑力：属性、计算、最小距离钳制、与引力兼容（README 详解段落；界面一位小数显示）
  • 自然/人工外力合成与加速度显示
  • 绳索/弹簧/轻杆：长度/刚度/阻尼/宽度参数与可视化（source/game/option.py:1393-1561​、source/basic/spring.py​、source/basic/rod.py​、source/basic/rope.py）

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配置与资源

  • 配置文件：元素选项、环境参数、模型列表、屏幕大小、翻译、多语言（config/*.json​、config/screenSize.txt）
  • 静态资源：字体与各预设图标（static/）
  • AI 模型与密钥配置：config/siliconFlowConfig.json

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使用与演示建议

  • 三步创建实验：放置物体 → 设置属性 → 观察现象
  • 地表模式演示：自由落体、平抛、斜面、篮球弹跳
  • 天体模式演示：行星环绕、融合、比例缩放、环速辅助
  • AI 场景控制：用自然语言生成/调整实验并保存
  • 预设库走查：一键加载模板并参数微调

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性能与稳定性

  • 多步细分仿真、帧率优化策略与阈值提示
  • 防抖与输入提交策略（预设加载节流、编辑面板一次性提交）
  • 数据结构兼容与错误兜底（旧预设、非法颜色处理）

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结尾与信息

  • 项目亮点回顾与教学价值
  • 许可协议：LGPL v2.1
  • 用户手册与反馈渠道（README 徽章链接）

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如果需要，我可以把提纲细化成逐分钟的讲解脚本，并按你期望的视频时长配置每节占比。

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