MATLAB太阳-地球-月球三体系统三维动态可视化工具

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现了太阳-地球-月球三体系统的三维动态可视化。通过精确模拟天体相对位置与运动轨迹，按比例显示天体体积与距离，并支持交互式时间轴调整观测时间。适用于天文教学与轨道动力学研究。

详 情 说 明

基于MATLAB的太阳-地球-月球三体系统三维动态可视化系统

项目介绍

本项目利用MATLAB构建了一个高精度的太阳-地球-月球三体系统三维动态可视化模拟系统。系统基于经典天体力学理论，通过数值求解方法实现了对三大天体相对位置与运动轨迹的精确模拟。该系统不仅能够按照缩放后的真实比例展示天体的体积与距离关系，还提供了丰富的交互功能，支持用户从不同视角观察天体运动，并实时获取轨道力学参数，为天文教学和科学研究提供直观的可视化工具。

功能特性

• 精确轨道模拟：基于开普勒定律数值求解，真实还原太阳、地球、月球的公转运动
• 比例可视化：按科学缩放比例同时显示天体大小和轨道距离，克服常规显示中的尺度差异问题
• 交互式时间控制：通过时间轴控件自由调整观测时间点（精确到年月日时分），观察任意时刻的天体位置
• 多视角观察：支持日心、地心、月心三种参考系视角切换，全面了解系统运动关系
• 实时参数显示：动态标注公转周期、轨道倾角、瞬时坐标与速度等关键轨道参数
• 成果导出功能：支持将模拟过程导出为MP4格式动画或PNG格式静态截图

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件，系统将自动初始化并加载默认天体参数
2. 基本操作：

- 使用时间轴滑块或输入框调整模拟时间 - 通过视角切换按钮选择观测参考系 - 鼠标拖拽旋转三维视图，滚轮缩放观察细节

1. 参数设置：如需修改天体轨道参数或物理属性，可在相应配置模块中调整
2. 结果导出：点击录制按钮生成动画，或使用截图功能保存当前视图

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必需工具箱：MATLAB基本安装（包含三维可视化功能）
• 硬件建议：独立显卡以获得流畅的三维渲染效果

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括三维场景初始化、天体运动数学模型计算、图形对象实时更新以及用户交互事件处理。它实现了从参数输入到可视化输出的完整流程，协调控制时间推进、视角变换、轨迹绘制和参数显示等关键任务，确保系统各组件协同工作，为用户提供连贯的模拟体验。