请为对运动和能量感兴趣的中文用户制作一件可自由探索的科学交互作品：**低多边形3D“峡谷能量场”**。用户面对完整的U形轨道，可以直接拿起滑手放到轨道上，调整质量、谷底粗糙区和摩擦条件，运行或暂停滑行，同时观察动能、势能与热能如何变化。

作品应让人愿意动手放置滑手，再跟随一次下滑、转向和摩擦停下的过程。以《Alto's Adventure》的黄昏峡谷层次和流畅运动气质为美术参照，让轨道、滑手、可调铺面、能量表示与时间曲线共同组成完整实验场。场景承担主要体验，数值帮助理解正在发生的运动；用户自由选择起点、条件和观察时长，不设置关卡、到达目标、实验题单或提交判定。

## 1. 科学模型与可操作范围

运动发生在竖直平面内，以完整3D场景呈现。采用沿轨约束的质点模型，g=9.8 m/s²，忽略空气阻力与转动动能。距离与高度使用m，速度使用m/s，能量使用J，时间使用s。

轨道中央为20 m长、高度0 m的水平谷底，两侧以平滑相接的单调坡道升至30 m。坡道形状自行设计，可见几何、切线和运动计算使用同一世界尺度。不增加隐藏峰值、额外损耗、跳台、抛体运动、自然脱轨或自由造轨。

| 可调量 | 范围与步长 | 默认值 |
| --- | --- | --- |
| 质量m | 20–100 kg，5 kg | 60 kg |
| 起始高度h₀ | 0–30 m，精确输入步长0.1 m；可选左右坡，也可直接沿轨放置 | 左坡12 m |
| 粗糙区长度L | 0–20 m，1 m | 20 m |
| 摩擦系数μ | 0–0.20，0.01 | 0.05 |

滑手从选定位置静止释放。粗糙区居中且只覆盖水平谷底，其余轨道无摩擦；区内运动时N=mg，摩擦力大小μmg且与运动方向相反，累计热能Q=∫μmg·dℓ，只累加实际经过的摩擦路程。离开粗糙区后Q不再增加，静止于水平面时保持静止，摩擦不产生反向启动。

动能K=mv²/2，势能U=mgh，初始能量E₀=mgh₀，每次释放满足K+U+Q=E₀。运动由重力的切向作用及上述摩擦决定，转向与实际能量和轨道几何对应。动能在粗糙区内耗尽时停在实际位置，不以预设停点、负动能裁剪、瞬移或额外推动维持运动。

质量与起始位置用于建立初态。运行中调整L或μ只影响此后发生的耗散，不改变当下位置、速度和已累计Q；改变质量或起点建立新的静止初态，不向同一次运动额外注入能量。

## 2. 交互行为与动态反馈

**放置滑手与编辑初态。** 滑手有可辨的可抓取外观，悬停或聚焦时突出抓取位置。开始拖动即暂停，在合法轨道落点显示区别于实体的预览、对应高度与初始能量；预览不计为已发生的运动，不写入曲线或累计热能。确认落点后，使用当前粗糙区条件建立静止初态，滑手、起点标记、初始能量和标尺共同更新，清空本次计时、曲线、运动轨迹和Q，等待运行。轨道外松手或取消拖动恢复编辑前的位置、数据与参数，移除预览并保持暂停。精确高度输入、左右坡选择与直接放置控制同一起点；改变质量也暂停并按同样规则重建初态，滑块拖动中即时显示新初态能量。

**调整粗糙区与摩擦。** 粗糙区两端有就近的长度调节点，拖动任一端时另一端对称移动，始终居中且不超出谷底，长度读数与数值输入同步。L=0时仍保留可再次展开的控制入口。μ变化通过铺面纹理强弱或标记表达当前摩擦条件，与已经累计的热能区分。长度和μ调节即时生效，无需额外确认，保留当下位置、速度、计时、曲线与Q，只影响此后实际发生的耗散；在曲线上标记实际生效时刻，过去数据保持原样。μ=0或L=0时Q不增加，不出现虚假的摩擦接触光效。用户能从铺面边界、之后的接触和能量变化判断影响；减小摩擦本身不会使水平静止滑手重新运动。

**运行、暂停与重新释放。** 首次打开为默认起点的暂停状态。运行时，滑手位置、切向速度箭头、高度、K/U/Q和时间曲线同步变化；下坡、上坡和转向由真实运动表现。正在摩擦时，接触处反馈的强弱随当前耗散变化；离区或停下后停止接触耗散反馈，保留实际停点与累计Q。暂停同时停止运动、模拟时间、轨迹采样和Q累计，保留位置与读数，继续从同一状态推进。时间推进稳定处理转向、粗糙区边界和实际停点，反复暂停或继续不产生重复积分、热能跳变或恢复跳跃。“在当前起点重新释放”使用当前起点、质量与粗糙区设置，从静止开始新一次运动并清空本次数据；“恢复默认场景”还原全部默认参数、镜头和暂停初态。停下后仍可调参、重新放置或重新释放。

**读取、比较与解释。** 持续显示速度、高度、K、U、Q及总能量K+U+Q。K用绿色、U用蓝色、Q用红色，对象、图例和曲线语义一致；能量条或等效表示共用数值尺度，初态改变时随E₀更新标尺，各项不得独立拉满。选中滑手突出对应高度与速度，点选能量图例突出该项表示、曲线和当前值，再次点选可退出强调。曲线自动记录本次实际速度与能量，共用时间轴；查看过去数据只显示带时刻的提示，不回退滑手或以旧值替换当前读数。初态预览、当前实体和实际运动轨迹分别可辨。

反馈围绕当前现象解释K/U转换、机械能与Q的对应，以及静止、转向或耗散很小时的实际原因，不显示成功/失败结算。可展开的信息区用当前m、h、v与Q展示关系式和实际代入，说明质量影响能量规模而不任意改变同条件的滑行速度，L与μ影响后续耗散。重建后明确为新初态，不混用前次数据解释守恒；数值误差如实说明，不通过补能、瞬移或预设滑行动画掩盖差异。

**镜头、尺度与输入。** 镜头支持改变角度和远近，提供回到完整轨道的视角；初始视角看清两侧坡道、谷底和实体轨道厚度。拖动滑手或长度手柄优先操作对象，镜头手势有可辨作用区域，观察角度不改变物理状态。轨道高度、滑手位置、粗糙区范围与标尺使用同一世界尺度，速度箭头沿实际切线并指向运动方向；为可见性放大的角色或箭头有说明，透视投影不冒充测量比例。参数提供精确数值入口；空值、非数或越界输入保留最近合法状态，并在附近说明范围。

## 3. 游戏风格与视觉设计

**游戏风格：参考《Alto's Adventure》的黄昏山谷层次、清楚角色轮廓与流畅运动感，将其转化为可近距离操作的低多边形3D峡谷实验场。** 角色、图标与素材自行创作，参照用于光色、空间和运动气质。

- **场景与材质**：暖色岩壁与黄昏天光形成统一环境，冷色阴影和层叠远山提供深度，前景支撑、中景轨道与远景天空有清楚主次。实体轨道具有厚度、支撑和克制的发光边缘，平滑轨面与颗粒粗糙铺面可直接区分。滑手有可辨角色与滑板轮廓，姿态贴合切向，不以无特征小点替代角色。岩体、轨面和角色的形体与表面质感协调，背景保持较低视觉竞争，不遮挡起点、谷底或当前滑手。
- **科学操作的游戏化呈现**：拿起和放下滑手像在摆放场景中的实体，预览落点与确认后的实体有清楚轮廓差别；长度手柄像铺面两端的实验标记。高度标尺、长度标注、质量控制、按钮和能量图采用一致的字体、线条与选中样式，抓取提示贴近对象，反馈跟手。界面能让用户直接发现主要操作，精确输入作为相应替代而非另一个独立模型。
- **观察层次与交互重点**：首屏直接展现完整U形和滑手，主要视线沿轨道运动展开；能量表示清楚比较当前分布，时间曲线承接变化，公式详情按需展开。布局自行组织，但主轨道不能被标题、装饰或大量等权面板压缩成小窗。默认完整视角能定位全程滑手并辨认粗糙区，普通选择和调参不引起镜头跳转或主体布局重排；近看时仍能辨认轨道与接触位置。
- **颜色与信息层级**：K绿、U蓝、Q红保持稳定，背景的暖色和发光边缘为科学颜色留出对比，图例兼有符号、名称或线型。标题、当前读数、单位、刻度与辅助说明有清楚层级，参数变更标记与历史提示容易区分。暂停、预览、选中、转向和静止通过文字、图标或轮廓补充表达；浮层不挡滑手或正在拖动的手柄。
- **反馈动效**：运动与转向连贯，角色姿态随轨道自然变化，能量表示和曲线不滞后于运动。摩擦处以局部光点或等效接触反馈表达当前耗散，离区或停下后停止，不以持续喷射表示累计Q。放置、选中和调参可有短促确认反馈，避免长动画锁住操作。背景光雾保持克制；暂停科学运动后，装饰也不应制造仍在滑行的错觉。

默认画面、滑行中的画面和停下后的画面都应呈现统一且有吸引力的游戏美术完成度：空间有纵深、角色与轨道轮廓清楚、光色有主次、仪表属于同一实验场。峡谷细节可自由创作，重点是整体协调与可操作性，不按装饰数量衡量完成度。具体构图、角色造型、镜头细节、绘图技术与代码组织自行选择。

默认1440×900下，完整主要轨道、滑手、核心控制及能量表示无需横向滚动即可使用。窄屏可重排并纵向滚动，拖动有点击或数值替代，主要入口具有可见焦点。HUD和解释可收起，文字、单位与状态可读；音效可选且可静音，装饰动效可减弱，同时保留必要科学反馈。

## 4. 交付要求

交付完整可运行的纯前端网页，以`index.html`为入口，通过本地HTTP服务即可打开。源码、依赖与资源随项目提供，核心流程不依赖后端或外部网络。

界面中文，参数含义与量纲明确。附运行说明和实际完成的自检说明，未完成或未验证部分如实记录。框架、内部命名、运动求解和代码组织自行选择。