🌟 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. 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. 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. 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. 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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