Implementar figura ATOM (núcleo + órbitas) - Tecla I - TODAS LAS FIGURAS COMPLETADAS

- Nueva clase AtomShape con núcleo central + 3 órbitas
- Núcleo: esfera pequeña con distribución Fibonacci
- Órbitas: planos inclinados con electrones animados
- Rotación global + rotación orbital independiente
- Modelo atómico clásico de Bohr
- Compatible con física spring-damper y z-sorting

 TODAS LAS 8 FIGURAS 3D IMPLEMENTADAS:
Q-Sphere, W-WaveGrid, E-Helix, R-Torus, T-Cube, Y-Cylinder, U-Icosahedron, I-Atom

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#include "atom_shape.h"
#include "../defines.h"
#include <cmath>
void AtomShape::generatePoints(int num_points, float screen_width, float screen_height) {
num_points_ = num_points;
nucleus_radius_ = screen_height * ATOM_NUCLEUS_RADIUS_FACTOR;
orbit_radius_ = screen_height * ATOM_ORBIT_RADIUS_FACTOR;
// Las posiciones se calculan en getPoint3D()
}
void AtomShape::update(float delta_time, float screen_width, float screen_height) {
// Recalcular dimensiones por si cambió resolución (F4)
nucleus_radius_ = screen_height * ATOM_NUCLEUS_RADIUS_FACTOR;
orbit_radius_ = screen_height * ATOM_ORBIT_RADIUS_FACTOR;
// Actualizar rotación global del átomo
angle_y_ += ATOM_ROTATION_SPEED_Y * delta_time;
// Actualizar fase de rotación de electrones en órbitas
orbit_phase_ += ATOM_ORBIT_ROTATION_SPEED * delta_time;
}
void AtomShape::getPoint3D(int index, float& x, float& y, float& z) const {
int num_orbits = static_cast<int>(ATOM_NUM_ORBITS);
// Calcular cuántos puntos para núcleo vs órbitas
int nucleus_points = (num_points_ < 10) ? 1 : (num_points_ / 10); // 10% para núcleo
if (nucleus_points < 1) nucleus_points = 1;
// Si estamos en el núcleo
if (index < nucleus_points) {
// Distribuir puntos en esfera pequeña (núcleo)
float t = static_cast<float>(index) / static_cast<float>(nucleus_points);
float phi = acosf(1.0f - 2.0f * t);
float theta = PI * 2.0f * t * 3.61803398875f; // Golden ratio
float x_nuc = nucleus_radius_ * cosf(theta) * sinf(phi);
float y_nuc = nucleus_radius_ * sinf(theta) * sinf(phi);
float z_nuc = nucleus_radius_ * cosf(phi);
// Aplicar rotación global
float cos_y = cosf(angle_y_);
float sin_y = sinf(angle_y_);
x = x_nuc * cos_y - z_nuc * sin_y;
y = y_nuc;
z = x_nuc * sin_y + z_nuc * cos_y;
return;
}
// Puntos restantes: distribuir en órbitas
int orbit_points = num_points_ - nucleus_points;
int points_per_orbit = orbit_points / num_orbits;
if (points_per_orbit < 1) points_per_orbit = 1;
int orbit_index = (index - nucleus_points) / points_per_orbit;
if (orbit_index >= num_orbits) orbit_index = num_orbits - 1;
int point_in_orbit = (index - nucleus_points) % points_per_orbit;
// Ángulo del electrón en su órbita
float electron_angle = (static_cast<float>(point_in_orbit) / static_cast<float>(points_per_orbit)) * 2.0f * PI;
electron_angle += orbit_phase_; // Añadir rotación animada
// Inclinación del plano orbital (cada órbita en ángulo diferente)
float orbit_tilt = (static_cast<float>(orbit_index) / static_cast<float>(num_orbits)) * PI;
// Posición del electrón en su órbita (plano XY local)
float x_local = orbit_radius_ * cosf(electron_angle);
float y_local = orbit_radius_ * sinf(electron_angle);
float z_local = 0.0f;
// Inclinar el plano orbital (rotación en eje X local)
float cos_tilt = cosf(orbit_tilt);
float sin_tilt = sinf(orbit_tilt);
float y_tilted = y_local * cos_tilt - z_local * sin_tilt;
float z_tilted = y_local * sin_tilt + z_local * cos_tilt;
// Aplicar rotación global del átomo (eje Y)
float cos_y = cosf(angle_y_);
float sin_y = sinf(angle_y_);
float x_rot = x_local * cos_y - z_tilted * sin_y;
float z_rot = x_local * sin_y + z_tilted * cos_y;
x = x_rot;
y = y_tilted;
z = z_rot;
}
float AtomShape::getScaleFactor(float screen_height) const {
// Factor de escala para física: proporcional al radio de órbita
// Radio órbita base = 72px (0.30 * 240px en resolución 320x240)
const float BASE_RADIUS = 72.0f;
float current_radius = screen_height * ATOM_ORBIT_RADIUS_FACTOR;
return current_radius / BASE_RADIUS;
}

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@@ -0,0 +1,22 @@
#pragma once
#include "shape.h"
// Figura: Átomo con núcleo central y órbitas electrónicas
// Comportamiento: Núcleo estático + electrones orbitando en planos inclinados
// Efecto: Modelo atómico clásico Bohr
class AtomShape : public Shape {
private:
float angle_y_ = 0.0f; // Ángulo de rotación global en eje Y (rad)
float orbit_phase_ = 0.0f; // Fase de rotación de electrones (rad)
float nucleus_radius_ = 0.0f; // Radio del núcleo central (píxeles)
float orbit_radius_ = 0.0f; // Radio de las órbitas (píxeles)
int num_points_ = 0; // Cantidad total de puntos
public:
void generatePoints(int num_points, float screen_width, float screen_height) override;
void update(float delta_time, float screen_width, float screen_height) override;
void getPoint3D(int index, float& x, float& y, float& z) const override;
const char* getName() const override { return "ATOM"; }
float getScaleFactor(float screen_height) const override;
};