solar_main.py

# coding: utf-8
# license: GPLv3

import tkinter
from tkinter.filedialog import *
from solar_vis import *
from solar_model import *
from solar_input import *
from solar_graphics import *

perform_execution = False
"""Флаг цикличности выполнения расчёта"""

is_recording_on = False
"""Флаг запуска записи данных"""

physical_time = 0
"""Физическое время от начала расчёта.
Тип: float"""

displayed_time = None
"""Отображаемое на экране время.
Тип: переменная tkinter"""

time_step = None
"""Шаг по времени при моделировании.
Тип: float"""

space_objects = []
"""Список космических объектов."""

time_speed = 0
"""Скорость преобразования времени при моделировании к реальногму времени"""

space = []
"""Пространство, где движутся объекты"""

start_button = []
"""Кнопка Start"""

graph_button = []
"""Кнопка Start/Stop Recording"""

create_button = []
"""Кнопка Show Graphics"""

# подписать оси
# указать зависимости словами в названиях графиков


def execution():
    """Функция исполнения -- выполняется циклически, вызывая обработку всех небесных тел,
    а также обновляя их положение на экране.
    Цикличность выполнения зависит от значения глобальной переменной perform_execution.
    При perform_execution == True функция запрашивает вызов самой себя по таймеру через от 1 мс до 100 мс.
    """
    global physical_time
    global displayed_time
    recalculate_space_objects_positions(space_objects, time_step.get())
    for i, body in enumerate(space_objects):
        update_object_position(space, body)
        if is_recording_on:
            get_moment(body, physical_time, i)
    physical_time += time_step.get()
    displayed_time.set("%.1f" % physical_time + " seconds gone")

    if perform_execution:
        space.after(101 - int(time_speed.get()), execution)


def start_execution():
    """Обработчик события нажатия на кнопку Start.
    Запускает циклическое исполнение функции execution.
    """
    global perform_execution
    perform_execution = True
    start_button['text'] = "Pause"
    start_button['command'] = stop_execution

    execution()
    print('Started execution...')


def stop_execution():
    """Обработчик события нажатия на кнопку Start.
    Останавливает циклическое исполнение функции execution.
    """
    global perform_execution
    perform_execution = False
    start_button['text'] = "Start"
    start_button['command'] = start_execution
    print('Paused execution.')


def open_file_dialog():
    """Открывает диалоговое окно выбора имени файла и вызывает
    функцию считывания параметров системы небесных тел из данного файла.
    Считанные объекты сохраняются в глобальный список space_objects
    """
    global space_objects
    global perform_execution
    global physical_time
    perform_execution = False
    for obj in space_objects:
        space.delete(obj.image)  # удаление старых изображений планет
    in_filename = askopenfilename(filetypes=(("Text file", ".txt"),))
    space_objects = read_space_objects_data_from_file(in_filename)
    max_distance = max([max(abs(obj.x), abs(obj.y)) for obj in space_objects])
    calculate_scale_factor(max_distance)
    physical_time = 0  # при открытии нового файла обнуляем время

    for obj in space_objects:
        if obj.type == 'star':
            create_star_image(space, obj)
        elif obj.type == 'planet':
            create_planet_image(space, obj)
        else:
            raise AssertionError()


def save_file_dialog():
    """Открывает диалоговое окно выбора имени файла и вызывает
    функцию считывания параметров системы небесных тел из данного файла.
    Считанные объекты сохраняются в глобальный список space_objects
    """
    out_filename = asksaveasfilename(filetypes=(("Text file", ".txt"),))
    write_space_objects_data_to_file(out_filename, space_objects)


def start_recording():
    """
    Начинает запись информации в специальный файл данных о движении всех тел от времени
    """
    global is_recording_on, physical_time
    is_recording_on = True
    graph_button['text'] = "Stop recording"
    graph_button['command'] = stop_recording
    delete_previous()  # очистить предыдущие данные из файла
    physical_time = 0
    if not perform_execution:
        start_execution()
    print('Recording began...')


def stop_recording():
    """
    Останавливает запись информации в файл данных о движении тел
    """
    global is_recording_on
    is_recording_on = False
    graph_button['text'] = "Start recording"
    graph_button['command'] = start_recording
    print('Recording stopped')
    if perform_execution:
        stop_execution()


def show_graphics():
    if perform_execution:
        stop_execution()
    if is_recording_on:
        stop_recording()
    draw_graph()


def main():
    """Главная функция главного модуля.
    Создаёт объекты графического дизайна библиотеки tkinter: окно, холст, фрейм с кнопками, кнопки.
    """
    global physical_time
    global displayed_time
    global time_step
    global time_speed
    global space
    global start_button
    global graph_button
    global create_button

    print('Modelling started!')
    physical_time = 0

    root = tkinter.Tk()
    # космическое пространство отображается на холсте типа Canvas
    space = tkinter.Canvas(root, width=window_width, height=window_height, bg="black")
    space.pack(side=tkinter.TOP)

    # нижняя панель с кнопками
    frame = tkinter.Frame(root)
    frame.pack(side=tkinter.BOTTOM)

    start_button = tkinter.Button(frame, text="Start", command=start_execution, width=6)
    start_button.pack(side=tkinter.LEFT)

    # шаг времени
    time_step = tkinter.DoubleVar()
    time_step.set(1)
    time_step_entry = tkinter.Entry(frame, textvariable=time_step)
    time_step_entry.pack(side=tkinter.LEFT)

    time_speed = tkinter.DoubleVar()
    scale = tkinter.Scale(frame, variable=time_speed, orient=tkinter.HORIZONTAL)
    scale.pack(side=tkinter.LEFT)

    load_file_button = tkinter.Button(frame, text="Open file...", command=open_file_dialog)
    load_file_button.pack(side=tkinter.LEFT)
    save_file_button = tkinter.Button(frame, text="Save to file...", command=save_file_dialog)
    save_file_button.pack(side=tkinter.LEFT)

    create_button = tkinter.Button(frame, text="Show graphics", command=show_graphics)
    create_button.pack(side=tkinter.RIGHT)
    graph_button = tkinter.Button(frame, text="Start recording...", command=start_recording)
    graph_button.pack(side=tkinter.RIGHT)

    displayed_time = tkinter.StringVar()
    displayed_time.set(str(physical_time) + " seconds gone")
    time_label = tkinter.Label(frame, textvariable=displayed_time, width=30)
    time_label.pack(side=tkinter.RIGHT)

    root.mainloop()
    print('Modelling finished!')


if __name__ == "__main__":
    main()