SolarSystemFX

JavaFXによる太陽系シミュレーターです。
以前のProcessing版（旧プロジェクト）から移行して再設計・実装を行っています。

旧バージョン（Processing版）

旧バージョンのソースはこちら： https://github.com/0x000x7f/project2

実行方法

mvn clean javafx:run

使用技術

• Java 21
• JavaFX 21.0.1
• Maven 3.9.6

主な機能

1. 基本機能

• 太陽系の天体表示
  • 太陽
  • 惑星（水星～冥王星）
  • 月（地球の衛星）
• 軌道の描画
  • 楕円軌道の正確な表現
  • 黄道面に対する傾斜角の考慮
  • 離心率の考慮
• カメラ操作
  • フォーカス
  • 移動
  • ズーム

2. 最近の更新（2024-06-18）

1. 軌道計算の改善

   • 計算順序の最適化（位置計算→角度更新）
   • 2次元表示に適した軌道傾斜の計算方法を実装
   • 角度の正規化による数値誤差の低減

2. 表示の改善

   • 惑星のラベルを軌道上に配置
   • 軌道とラベルの色を20%明るく調整
   • 衛星（月）のラベルを非表示に変更

3. 冥王星の実装

   • 最も大きな離心率（0.25）を持つ軌道
   • 最も大きな軌道傾斜角（15.5度）
   • 最も遅い公転速度（0.00006）

ライセンス

MIT License

座標系と軌道面

• 黄道面（ecliptic plane）を基準面として使用
  • 黄道面：地球の公転軌道を含む平面
  • 太陽系の天体の軌道は、この黄道面に対する傾斜角で表現
  • 地球の軌道傾斜角を0度として、他の天体の傾斜角を相対的に表現

機能一覧

1. 基本機能

• 太陽系の天体表示
  • 太陽
  • 惑星（水星～冥王星）
  • 月（地球の衛星）
• 軌道の描画
  • 楕円軌道の正確な表現
  • 黄道面に対する傾斜角の考慮
  • 離心率の考慮
• カメラ操作
  • フォーカス
  • 移動
  • ズーム

2. デバッグ機能

• デバッグ情報表示（Dキー）
• ヘルプ情報表示（Hキー）
• 構造情報表示（Vキー）

3. 表示制御機能

• 軌道の表示/非表示（Oキー）
• ラベルの表示/非表示（Lキー）
• 中心線の表示/非表示（Cキー）
• 距離ガイドの表示/非表示（Gキー）

4. 天体の表示/非表示

• 数字キーによる個別の天体の表示/非表示
  • 1: 水星
  • 2: 金星
  • 3: 地球
  • 4: 火星
  • 5: 木星
  • 6: 土星
  • 7: 天王星
  • 8: 海王星
  • 9: 冥王星
  • 0: 太陽
• 全体の表示/非表示（Tキー）

実装の詳細

天体の特性

1. 太陽

   • 位置: 画面中央
   • サイズ: 半径30
   • 色: 黄色

2. 惑星

   • 水星: 距離100, 半径5, 灰色
   • 金星: 距離150, 半径8, オレンジ
   • 地球: 距離200, 半径10, 青色
   • 火星: 距離250, 半径7, 赤色
   • 木星: 距離350, 半径20, オレンジ
   • 土星: 距離450, 半径17, 黄色
   • 天王星: 距離550, 半径12, シアン
   • 海王星: 距離650, 半径12, 青色
   • 冥王星: 距離750, 半径4, 薄灰色

3. 月

   • 地球からの距離: 20
   • サイズ: 半径3
   • 色: 薄灰色

軌道パラメータ

• 離心率

  • 水星: 0.206
  • 金星: 0.007
  • 地球: 0.017
  • 火星: 0.094
  • 木星: 0.049
  • 土星: 0.057
  • 天王星: 0.046
  • 海王星: 0.011
  • 冥王星: 0.25

• 軌道傾斜角（度）

  • 水星: 7.0
  • 金星: 3.4
  • 地球: 0.0
  • 火星: 1.9
  • 木星: 1.3
  • 土星: 2.5
  • 天王星: 0.8
  • 海王星: 1.8
  • 冥王星: 15.5

開発時の課題と解決策

1. 表示制御の問題

• 問題: 太陽の表示/非表示が機能しない
• 原因: 表示制御の条件分岐が不適切
• 解決: 個別の表示状態と全体の表示状態の両方を考慮するように修正

2. 位置の問題

• 問題: 太陽が画面左上に表示される
• 原因: setCenterの呼び出しが抜けていた
• 解決: initializeSolarSystem()で中心位置を設定

3. 月の実装

• 問題: 月が太陽を中心に回ってしまう
• 原因: 月の軌道計算が不適切
• 解決: Moonクラスを別途実装し、地球を中心に回るように修正

4. パフォーマンス

• 問題: 多数の天体描画時の処理負荷
• 解決: 描画処理の最適化と条件分岐の整理

今後の改善点

1. テクスチャマッピングの実装
2. アニメーションの改善
3. 多言語対応
4. 外部設定ファイルのサポート
5. パフォーマンスのさらなる最適化

技術スタック

• Java
• JavaFX
• Maven

ビルドと実行

mvn clean package
mvn javafx:run

状態

• JavaFXプロジェクト構造：✅
• 描画Canvasの移行：✅
• UI構築・クリック選択：🔄 実装中
• YAMLによる外部定義：⏳ 未着手

詳細な移行背景と計画は README_solar_migration.md をご覧ください。

機能

• 太陽系の3D表示
• 惑星の公転と自転
• カメラ操作（ズーム、パン）
• 軌道表示
• デバッグ情報表示

開発環境

• Java 21（21.0.7）
• Maven 3.9.6
• JavaFX SDK 21.0.1

プロジェクト構造

SolarSystem/
├── src/
│   └── main/
│       ├── java/
│       │   └── solar/
│       │       ├── MainFX.java
│       │       ├── SolarSystemManager.java
│       │       ├── ...
│       └── resources/
│           └── (空でもOK)
├── pom.xml
├── README.md
├── README_solar_migration.md
└── docs/
    ├── architecture_v_2.md
    └── requirements_v_2.md

移行について

このプロジェクトは、ProcessingからJavaFXへの移行プロジェクトです。 詳細は README_solar_migration.md を参照してください。