🌟 简介
这是一个基于HTML5 Canvas的交互式晶体生长模拟器,通过粒子扩散算法动态呈现晶体从核点到分支结构的形成过程。采用分层递归算法模拟自然晶体生长规律,支持参数化调整关键生长因子,是科学教育的理想可视化工具。
⚙️ 主要功能
- 1. 动态生长模拟
- • 实时动画展示晶体成核、分支生长全过程
- • 多层次递归结构模拟(支持3代子分支)
- 2. 双参数调控系统
- • 分支复杂度:控制分叉角度(0.2π~1.2π)和弯曲度
- • 晶体密度:调节晶体数量(1-8个)及空间分布
- 3. 多维度可视化
- • 代数透明度衰减(每代降低20%)
- • 7种矿物色谱随机生成(浅蓝/青/绿/黄/橙/紫/红)
- • 分支线宽随代数递减(2px→1.1px)
- 4. 教学辅助控制
- • 单次/多次生成对比
- • 实时清屏重置
🎯 适用场景
| 学科 | 教学应用场景 |
| 材料科学 | 晶体结构、生长动力学、各向异性演示 |
| 化学 | 溶液结晶、过饱和度影响因素实验模拟 |
| 物理 | 相变过程可视化、分形几何应用实例 |
| 地学 | 矿物成因模拟、晶簇发育过程重现 |
| 计算机 | 递归算法、粒子系统、Canvas绘图案例教学 |
📝 使用说明
1. **参数调整**
←→ 拖动"分支复杂度"滑块:增大值增加分叉数量和弯曲度
←→ 拖动"晶体密度"滑块:增大值增加晶体数量和密集度
2. **生成晶体**
✅ 点击"生成晶体"按钮启动生长动画(自动完成)
🔄 多次点击生成对比实验组
3. **教学演示技巧**
• 对比实验:固定密度调整复杂度,观察分支形态差异
• 拓展思考:为什么子分支长度是父枝的70%?(能量衰减模拟)
• 现象分析:观察代数增加时的透明度和粗细变化(相变能量传递)
4. **课堂控制**
❌ 点击"清空"擦除当前模拟
⏸️ 动画自动停止后支持叠加新晶体💡 教学建议:可连接电子白板进行参数联动演示,配合结晶学课程讲解晶体[晶向生长优势]
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