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// ケプラーの法則をシミュレーションする Java Applet
// By Takuichi Hirano (平野 拓一)

import java.awt.*;

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// ２次元ベクトル

class Vector {
    double x;
    double y;
}

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// 星クラス

class Star {
    Vector loc;		// 位置
    Vector velo;	// 速度

    double mass;	// 質量
    double r;		// この星の(表示する時の)半径

    // コンストラクタ
    Star(double x, double y, double vx, double vy, double mass, double r) {
        loc = new Vector();
        velo = new Vector();
        this.loc.x = x;
        this.loc.y = y;
        this.velo.x = vx;
        this.velo.y = vy;
        this.mass = mass;
        this.r = r;
    }
}

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// 自分のパネルクラスを定義する

class SpaceCanvas extends Canvas implements Runnable {
    private Kepler gravity;
    private Thread animation;
    private Star sun, earth;
    private final double dt = 0.5;	// 微小時間
    private final double G = 1.0;	// 万有引力定数

    // コンストラクタ
    public SpaceCanvas(Kepler grav) {
        resize(200, 200);
        setForeground(Color.white);
        setBackground(Color.black);
        this.gravity = grav;
        sun = new Star(size().width/2.0, size().height/2.0, 0, 0, 10000, 10);
        earth = new Star(size().width/2.0 + 90, size().height/2.0, 0, -5, 10, 5);
    }

    public void run() {
        while (true) {
            move();
            try {
                Thread.sleep(25);
            } catch (InterruptedException e) {
                break;
            }

        }
    }

    public void move() {    /* 万有引力の法則により、座標を更新する */
        double rx, ry;
        double ax, ay;
        double r3;

        rx = earth.loc.x - sun.loc.x;
        ry = earth.loc.y - sun.loc.y;
        r3 = Math.pow(rx*rx + ry*ry, 3/(double)2);
        rx /= r3;
        ry /= r3;

        // 位置と速度の更新
//        sun.velo.x = sun.velo.x + G * earth.mass * rx * dt;
//        sun.velo.y = sun.velo.y + G * earth.mass * ry * dt;
        earth.velo.x = earth.velo.x - G * sun.mass * rx * dt;
        earth.velo.y = earth.velo.y - G * sun.mass * ry * dt;
//        sun.loc.x += sun.velo.x;
//        sun.loc.y += sun.velo.y;
        earth.loc.x += earth.velo.x;
        earth.loc.y += earth.velo.y;

        repaint();
    }


    Image offscreen;
    Dimension offscreensize;
    Graphics offgraphics;

    public synchronized void update(Graphics g) {    /* このパネルを再描画する */
        Dimension d = size();
        /* 初めてのときの初期化 */
        if((offscreen == null) || (d.width != offscreensize.width) || (d.height != offscreensize.height)) {
            offscreen = createImage(d.width, d.height);
            offscreensize = d;
            offgraphics = offscreen.getGraphics();
            offgraphics.setFont(getFont());
        }
        /* キャンバスをクリア */
        offgraphics.setColor(getBackground());
        offgraphics.fillRect(0, 0, d.width, d.height);

        offgraphics.setColor(Color.red);
        int diam = 2*(int)sun.r;
        offgraphics.fillOval((int)sun.loc.x-(int)sun.r, (int)sun.loc.y-(int)sun.r, diam, diam);
        offgraphics.setColor(Color.blue);
        diam = 2*(int)earth.r;
        offgraphics.fillOval((int)earth.loc.x-(int)earth.r, (int)earth.loc.y-(int)earth.r, diam, diam);
        g.drawImage(offscreen, 0, 0, null);
    }

    public void start() {
        animation = new Thread(this);    /* スレッドを新たに作る */
        animation.start();
    }

    public void stop() {
        animation.stop();
    }
}

//
// メインクラス (Kepler)
//
public class Kepler extends java.applet.Applet {
    int c = 0;
    SpaceCanvas canvas;

    // appletviewer やブラウザに読み込まれたときに実行
    public void init() {
        setLayout(new BorderLayout());		// レイアウトマネージャの設定

        canvas = new SpaceCanvas(this);
        add("Center", canvas);
        resize(200, 200);
    }

    // ウィンドウが隠れたりして再描画命令がきたときに実行
    public void paint(Graphics g) {

    }

    public void start() {    /* パネルのスレッドをスタートさせる */
        canvas.start();
    }

    public void stop() {    /* パネルのスレッドをストップさせる */
        canvas.stop();
    }

    public boolean action(Event evt, Object obj) {
        return false;
    }
}