Java版小球碰撞

import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.plaf.ComponentUI;
import java.util.*;

/**

*/
@SuppressWarnings("serial")
public class BallPanel extends JPanel
{
private ArrayList<Ball> balls = new ArrayList<Ball>();	//小球列表
private BallComponent component = new BallComponent();	//小球画板
private JButton btnAdd = new JButton("Add");	//Add按钮
private JButton btnStopAndContinue = new JButton("Stop");	//Stop按钮
private JButton btnClear = new JButton("Clear");	//Clear按钮
private JComboBox colorCombo = new JComboBox();	//颜色选择框
private JComboBox speedCombo = new JComboBox();	//速度选择框
private JComboBox placeCombo = new JComboBox();	//小球出现方位
private BallThread thread = new BallThread();	//小球运动线程
private int delay = 5;	//小球运动的延缓时间

/**
* 初始化小球面板
*/
public BallPanel()
{
setLayout(new BorderLayout());	//设置为BorderLayout的布局
add(component, BorderLayout.CENTER);	//将小球画板加到面板中央
component.setOpaque(true);				//设置画板不透明，以便能添加背景色
component.setBackground(Color.BLACK);	//设置背景色

JPanel panel = new JPanel();	//创建用来放各种按钮的面板
panel.add(btnAdd);				//将Add按钮放入该面板
panel.add(btnStopAndContinue);	//将Stop/Continue按钮放入该面板
panel.add(btnClear);			//将Clear按钮放入该面板
panel.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
add(panel, BorderLayout.SOUTH);	//将按钮面板加到主面板南部

panel = new JPanel(new GridLayout(0, 1));	//创建用来放各种选择框的面板
panel.add(new JLabel(" Color: "));	//添加标签Color:
panel.add(colorCombo);				//添加颜色选择框
panel.add(new JLabel(" Speed: "));	//添加标签Speed:
panel.add(speedCombo);				//添加速度选择框
panel.add(new JLabel(" From: "));	//添加标签From:
panel.add(placeCombo);				//添加方位选择框
panel.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
add(panel, BorderLayout.EAST);		//将选择框面板加到主面板东部

//以下几句话用来向颜色选择框加入各种颜色选项
colorCombo.addItem("red");
colorCombo.addItem("orange");
colorCombo.addItem("yellow");
colorCombo.addItem("green");
colorCombo.addItem("cyan");
colorCombo.addItem("blue");
colorCombo.addItem("magenta");

//以下几句话用来向速度选择框加入各种速度选项
speedCombo.addItem("slow");
speedCombo.addItem("fast");
//速度选择框加入监听器，及时改变小球的速度
speedCombo.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
String speed = (String)speedCombo.getSelectedItem();
if (speed.equals("slow"))
{
delay = 5;
}
else
{
delay = 1;
}
}
});

//以下几句话用来向方位选择框加入各种方位选项
placeCombo.addItem("Left-Top");
placeCombo.addItem("Left-Bottom");
placeCombo.addItem("Right-Top");
placeCombo.addItem("Right-Bottom");

//Add按钮加入监听器，当按下按钮时添加小球
btnAdd.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
component.addBall();
}
});
//Stop/Continue按钮加入监听器，当按下按钮时暂停/继续动画
btnStopAndContinue.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
if (btnStopAndContinue.getText().equals("Stop"))	//如果当前按钮的值为Stop
{
thread.setStop(true);	//将stop标志置为true
btnStopAndContinue.setText("Continue");	//将按钮的标签变为Continue
btnAdd.setEnabled(false);	//Add按钮不可用
}
else
{
thread.setStop(false);	//将stop标志置为false
btnStopAndContinue.setText("Stop");	//将按钮的标签变为Stop
btnAdd.setEnabled(true);	//Add按钮可用
}
}
});
//Clear按钮加入监听器，当按下按钮时清空画板
btnClear.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
balls = new ArrayList<Ball>();	//将球的列表清空
component.repaint();			//重画画板
}
});

thread.start();	//画画板的线程开始
}

/**
* 主函数，主要用于测试
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
EventQueue.invokeLater(new Runnable()
{
public void run()
{
JFrame frame = new JFrame("Hit Balls");	//设置测试框架的标题
frame.add(new BallPanel());		//将小球碰撞动画面板放上去
frame.setSize(400, 300);		//设置框架大小
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);	//设置框架的默认关闭方式
frame.setLocationByPlatform(true);	//将框架的定位交给系统实现
frame.setVisible(true);			//设置框架可见
}
});
}

/**
* 小球运动线程
* @author zjf
*/
private class BallThread extends Thread
{
private boolean isStop = false;	//停止标记

/**
* 线程体
*/
public void run()
{
while (true)	//让它一直执行
{
if (!isStop)	//当没有停止的时候
{
for (int i = 0; i < balls.size(); i++)
{
balls.get(i).move(component.getBounds());	//每个小球都移动一遍
}
component.repaint();	//重画画板
}
try {
Thread.sleep(delay);	//线程延缓delay毫秒
} catch (InterruptedException e) {	//捕获异常
e.printStackTrace();	//处理异常
}
}
}

/**
* 设置stop标志
* @param isStop	是否停止
*/
public void setStop(boolean isStop)
{
this.isStop = isStop;
}
}

/**
* 小球的画板
* @author zjf
*/
private class BallComponent extends JComponent
{
public BallComponent()
{
//说实话，我不是很明白这段代码是干什么的，但是要用到背景色必须用到这段代码
setUI(new ComponentUI()
{
public void installUI(JComponent c)
{
super.installUI(c);
LookAndFeel.installColors(c, "Panel.background",
"Panel.foreground");
}
});
}
/**
* 添加小球
*/
public void addBall()
{
double x = 0;	//小球开始的x坐标
double y = 0;	//小球开始的y坐标
String tmp = (String)placeCombo.getSelectedItem();	//得到方位的选择项
if (tmp.equals("Left-Top"))	//如果为左上
{
x = component.getBounds().getMinX();	//x设为画板的最左边的值
y = component.getBounds().getMinY();	//y设为画板的最上边的值
}
if (tmp.equals("Left-Bottom"))	//下同
{
x = component.getBounds().getMinX();
y = component.getBounds().getMaxY();
}
if (tmp.equals("Right-Top"))
{
x = component.getBounds().getMaxX();
y = component.getBounds().getMinY();
}
if (tmp.equals("Right-Bottom"))
{
x = component.getBounds().getMaxX();
y = component.getBounds().getMaxY();
}

Color color = Color.BLACK;	//小球开始的颜色
tmp = (String)colorCombo.getSelectedItem();	//得到颜色的选择项
if (tmp.equals("red"))	//如果为red
{
color = Color.RED;	//颜色设为red
}
if (tmp.equals("orange"))	//下同
{
color = Color.ORANGE;
}
if (tmp.equals("yellow"))
{
color = Color.YELLOW;
}
if (tmp.equals("green"))
{
color = Color.GREEN;
}
if (tmp.equals("cyan"))
{
color = Color.CYAN;
}
if (tmp.equals("blue"))
{
color = Color.BLUE;
}
if (tmp.equals("magenta"))
{
color = Color.MAGENTA;
}
balls.add(new Ball(x, y, color));	//在小球的列表中加入新球，球的初始方位和颜色为前面的值
}

/**
* 绘制画板
*/
public void paintComponent(Graphics g)
{
super.paintComponent(g);
Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;
for (int i = 0; i < balls.size(); i++)	//将小球列表中的小球都画到画板上
{
Ball ball = balls.get(i);
g2.setColor(ball.getColor());	//设置画布中小球的颜色
g2.fill(ball.getShape());		//画出小球的形状
}
}
}

/**
* 小球类
* @author zjf
*/
private class Ball
{
private static final double SIZE = 20;	//小球的直径
private double x = 0;	//小球所在的x坐标
private double y = 0;	//小球所在的y坐标
private double vx = Math.sqrt(2) / 2;	//小球在x轴的速度
private double vy = Math.sqrt(2) / 2;	//小球在y轴的速度
private Color color = Color.BLACK;		//小球的颜色

/**
* 小球的构造函数
* @param x	小球所在的x坐标
* @param y 小球所在的y坐标
* @param color 小球的颜色
*/
public Ball(double x, double y, Color color)
{
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}

/**
* 小球在一个矩形边框中移动
* @param bounds 矩形边框
*/
public void move(Rectangle2D bounds)
{
x += vx;	//小球在x轴上的位移
y += vy;	//小球在y轴上的位移
double minX = bounds.getMinX();	//矩形边界的最小x坐标
double minY = bounds.getMinY();	//矩形边界的最小y坐标
double maxX = bounds.getMaxX();	//矩形边界的最大x坐标
double maxY = bounds.getMaxY();	//矩形边界的最大y坐标
if (x <= minX)	//如果小球越过左边界
{
x = minX;	//小球的x坐标变为矩形边界的最小x坐标
vx = -vx;	//小球在x轴方向的速度反向
}
if (y <= minY)	//如果小球越过上边界
{
y = minY;	//小球的y坐标变为矩形边界的最小y坐标
vy = -vy;	//小球在y轴方向的速度反向
}
if (x + SIZE >= maxX)	//如果小球越过右边界
{
x = maxX - SIZE;	//小球的x坐标变为矩形边界的最大x坐标减去小球的直径
vx = -vx;			//小球在x轴方向的速度反向
}
if (y + SIZE >= maxY)	//如果小球越过下边界
{
y = maxY - SIZE;	//小球的y坐标变为矩形边界的最大y坐标减去小球的直径
vy = -vy;			//小球在y轴方向的速度反向
}
for (int i = 0; i < balls.size(); i++)	//判断小球间是否发生碰撞
{
Ball ball = balls.get(i);
if (this.equals(ball))	//自己和自己不碰撞
continue;
if ((ball.x - x) * (ball.x - x) + (ball.y - y) * (ball.y - y) <= SIZE * SIZE)	//当两球间的距离小于直径时，可认为两小球发生了碰撞
{
double degree = Math.atan((y - ball.y) / (x - ball.x));	//获取自己与发生碰撞的小球之间所形成的夹角，因为夹角只能在-pi/2-pi/2之间，所以还需判断两球的x坐标之间的关系
if (x > ball.x)		//如果自己的x坐标大于发生碰撞的小球的x坐标，由数学知识可知自己应该往正向运动
{
vx = Math.cos(degree);
vy = Math.sin(degree);
}
else	//如果自己的x坐标小于发生碰撞的小球的x坐标，由数学知识可知应该朝负向运动
{
vx = -Math.cos(degree);
vy = -Math.sin(degree);
}
}
}
}

/**
* 获取小球的形状
* @return 形状
*/
public Ellipse2D getShape()
{
return new Ellipse2D.Double(x, y, SIZE, SIZE);
}

/**
* 获取小球的颜色
* @return 颜色
*/
public Color getColor()
{
return color;
}

/**
* 判断两个小球是否相同
*/
public boolean equals(Object object)
{
if (this == object) return true;	//如果所指的对象相同，即两小球的确相同
if (object == null) return false;	//如果要比较的小球不存在，则两小球不同
if (getClass() != object.getClass()) return false;	//如果自己的类名与另一个对象的类名不同，则两小球不同
Ball ball = (Ball)object;			//将另一个对象强制转化为小球
return x == ball.x && y == ball.y && color.equals(ball.color);	//通过方位，颜色判断是否相同
}
}
}