//計算當(dāng)前的速率
float v = (float) Math.sqrt(2 * 9.8 * L * (Math.cos( β* Math.PI / 180) - cos(α* Math.PI / 180)));
//計算角速度
float w = v / L;

/**
* Created by kevin on 2016/9/2.
* <p>
* 需要推敲的地方：
* 1.并排繪制多個帶繩子的球
* 2.讓左右兩端的球可以旋轉(zhuǎn)
* 3.為了模擬現(xiàn)實(shí)，需要根據(jù)物理學(xué)來計算單位時間旋轉(zhuǎn)的角度
*/
public class Pendulum extends View {
private Paint linePaint;
private int width;
private int height;
private Path linePath;//用來繪制靜態(tài)部分的Path
private Path bigCirclePath;//用來測量大圓的Path
private Path rotateLinePath;//用來繪制動態(tài)部分的Path
private int stroke = 5; //線段的寬度
private int r = 20; //圓圈的半徑
private int length = 200; //線的長度
private int number = 5; //球的個數(shù)（奇數(shù)，偶數(shù)感覺丑就沒實(shí)現(xiàn)）
private static int angle = 50;//最大旋轉(zhuǎn)角度
// 第一個參數(shù)表示角度；負(fù)數(shù)表示左邊球旋轉(zhuǎn)的角度，正數(shù)表示右邊球旋轉(zhuǎn)的角度
// +angle表示右側(cè)球偏離最大的角度為30度
// -angle表示左側(cè)球偏離最大的角度為30度
// 第二個參數(shù)表示方向；-1表示從右往左擺動，1表示從左往右擺動
private float[] degree = new float[]{angle, -1};
private float t = 2f;//時間；可以用來控制速率，t越小，擺鐘越慢；t越大，擺鐘越快
private float cosO;//cosθ,是個固定值
private float gr2;//2gr，是個固定值
public Pendulum(Context context) {
super(context);
initPaint();
calCosOAnd2gr();
}
public Pendulum(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initPaint();
calCosOAnd2gr();
}
public Pendulum(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
initPaint();
calCosOAnd2gr();
}
/**
* 用來計算cosθ和2gr
*/
private void calCosOAnd2gr() {
//這里為了避免cosα-cosθ=0的情況，所以+0.1
cosO = (float) Math.cos((angle + 0.1f) * Math.PI / 180);
//2倍的重力加速度乘以半徑
gr2 = (float) (9.8 * r * 2);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
canvas.translate(width / 2, height / 2);
drawPic(canvas);
rotate(canvas);
}
/**
* 繪制靜態(tài)圖形
*
* @param canvas
*/
private void drawPic(Canvas canvas) {
if (number < 1) {
throw new IllegalArgumentException("數(shù)量不能小于1");
}
int x;
if (number % 2 == 1) {
//奇數(shù)的情況
//用來確定最外層的位置，例如：如果number為3，leftNumber為1
// number為5，leftNumber為2
// number為7，leftNumber為3
int leftNumber = number / 2;
for (int i = -leftNumber; i <= leftNumber; i++) {
if (isRight()) {
//最右側(cè)在搖擺
if (i == leftNumber)
continue;
} else if (!isRight()) {
//最左側(cè)的在搖擺
if (i == -leftNumber)
continue;
}
//計算圓心的橫坐標(biāo)x
x = 2 * r * i;
if (linePath == null)
linePath = new Path();
linePath.reset();
//move到圓心(更準(zhǔn)確的坐標(biāo)為(x,-r),圓繪制出來會把部分線段覆蓋；這里只是為了方便表示，不再增加多余的點(diǎn))
linePath.moveTo(x, 0);
//畫直線到頂點(diǎn)，（頂點(diǎn)離圓心= 線段的長度 + 半徑）
linePath.lineTo(x, -(r + length));
//繪制直線
linePaint.setStyle(Paint.Style.FILL_AND_STROKE);
canvas.drawPath(linePath, linePaint);
//繪制圓圈，為了不重合，使用FILL，不繪制線的寬度
linePaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
canvas.drawCircle(x, 0, r, linePaint);
}
} else if (number % 2 == 0) {
//偶數(shù)
throw new IllegalArgumentException("偶數(shù)太丑，沒有繪制");
}
}
/**
* 繪制旋轉(zhuǎn)的圖形
*
* @param canvas
*/
private void rotate(Canvas canvas) {
//左側(cè)球運(yùn)動和右側(cè)球運(yùn)動是對稱的，使用direction（值為+1或-1）來做標(biāo)記
int direction;
if (isRight()) {
//右側(cè)球運(yùn)動，+1
direction = 1;
} else {
//左側(cè)球于東，-1
direction = -1;
}
//measure.getPosTan()中不接受負(fù)數(shù)，這里需要取絕對值
float nowDegree = Math.abs(degree[0]);
linePaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
//確定單側(cè)外層圖片的個數(shù)
int pointNumber = number / 2;
//確定靜態(tài)圓形的橫坐標(biāo)，與drawPic中的（x = 2 * r * i）相似
int x = 2 * r * pointNumber * direction;
//用來確定大圓圓心的坐標(biāo)，同時也是線段頂點(diǎn)的坐標(biāo)
float[] topPoint = new float[]{x, -(r + length)};
int totalLength = length + r;
if (bigCirclePath == null)
bigCirclePath = new Path();
bigCirclePath.reset();
//rectF是用來繪制弧形的：以線段的頂點(diǎn)為圓心，length + r為半徑畫弧形
RectF rectF = new RectF(topPoint[0] - totalLength, topPoint[1] - totalLength, topPoint[0] + totalLength, topPoint[1] + totalLength);
//繪制1/4個圓的弧形
bigCirclePath.addArc(rectF, 90, -90 * direction);
//用來確定旋轉(zhuǎn)nowDegree時的邊界坐標(biāo)；
float[] rotatePoint = new float[2];
PathMeasure measure = new PathMeasure(bigCirclePath, false);
//此時，rotatePoint的坐標(biāo)就為我們圖中小圓圈圓心的坐標(biāo)
measure.getPosTan(measure.getLength() * (nowDegree) / 90, rotatePoint, null);
//到現(xiàn)在為止，我們已經(jīng)知道了圓心的坐標(biāo)以及線段頂點(diǎn)的坐標(biāo)了。
//下面，我們就鏈接這個兩個點(diǎn)，并以rotatePoint為圓心畫圓
//畫線段
if (rotateLinePath == null)
rotateLinePath = new Path();
rotateLinePath.reset();
rotateLinePath.moveTo(topPoint[0], topPoint[1]);
rotateLinePath.lineTo(rotatePoint[0], rotatePoint[1]);
canvas.drawPath(rotateLinePath, linePaint);
//畫圓
linePaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
canvas.drawCircle(rotatePoint[0], rotatePoint[1], r, linePaint);
//顯示文字用的，不用理會
linePaint.setTextSize(40);
canvas.drawText("偏移的角度：" + degree[0] + "", -100, 100, linePaint);
//degree[1]表示方向，當(dāng)為1時，表示從左向右運(yùn)動，那么degree[0]需要不斷增加（這是我規(guī)定的；當(dāng)然要修改的話，可以根據(jù)情況來修改，估計修改時會暈菜一段時間）
if (degree[1] == 1) {
//從總往右,degree增大
if (degree[0] < angle) {
//計算需要轉(zhuǎn)動的角度
float changeAngle = rotateAngle();
//改變當(dāng)前角度的值
degree[0] = degree[0] + changeAngle;
invalidate();
}
//當(dāng)達(dá)到最右側(cè)時，方向翻轉(zhuǎn)
if (degree[0] >= angle) {
degree[1] = -1;
}
}
//degree[1]表示方向，當(dāng)為-1時，表示從右向左運(yùn)動，那么degree[0]需要不斷減?。ㄟ@是我規(guī)定的；當(dāng)然要修改的話，可以根據(jù)情況來修改，估計修改時會暈菜一段時間）
else if (degree[1] == -1) {
//從右往左，degree減小
if (degree[0] > -angle) {
//計算需要轉(zhuǎn)動的角度
float changeAngle = rotateAngle();
//改變當(dāng)前角度的值
degree[0] = degree[0] - changeAngle;
invalidate();
}
//當(dāng)達(dá)到最左側(cè)時，方向翻轉(zhuǎn)
if (degree[0] <= -angle) {
degree[1] = 1;
}
}
}
/**
* 計算當(dāng)前需要轉(zhuǎn)動的角度
*
* @return
*/
private float rotateAngle() {
//計算當(dāng)前的速率
float v = (float) Math.sqrt(gr2 * (Math.cos(Math.abs(degree[0]) * Math.PI / 180) - cosO));
//計算需要改變的弧度
float changedAngle = t * v / r;
return changedAngle;
}
/**
* 判斷是否是右側(cè)的圓球在動
*
* @return true-->右側(cè)的圓球在動
* false-->左側(cè)的圓球在動
*/
private boolean isRight() {
boolean flag = false;
//degree[0]大于0，表示右側(cè)球在動
//degree[1]小于0，表示左側(cè)球在動
if (degree[0] > 0) {
flag = true;
} else if (degree[0] < 0) {
flag = false;
} else if (degree[0] == 0) {
//如果degree等于0，需要根據(jù)方向來判斷哪個求在動
//degree[1]等于-1表示：球是從右往左在運(yùn)動，此時，球的速度 v-->0，但還是右側(cè)的球在動
if (degree[1] == -1) {
flag = true;
}
//與上面的情況相反，是左側(cè)的球在動
else if (degree[1] == 1) {
flag = false;
}
}
return flag;
}
@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
width = w;
height = h;
}
private void initPaint() {
//這里不想弄多個Paint,就用一個Paint來替代了，如果有需要，可以增加Paint來繪制指定的圖形
linePaint = new Paint();
linePaint.setStrokeWidth(stroke);
linePaint.setAntiAlias(true);
linePaint.setStyle(Paint.Style.FILL_AND_STROKE);
linePaint.setColor(0xff4897fe);
}
}