Если вы продолжаете разработку этого проекта, ОБЯЗАТЕЛЬНО прочитайте:
- PROJECT_CHECKPOINT.md (этот файл) - текущий статус и план
- PhysicsCodeLab_Curriculum_v2.md - полный учебный план (1700 строк)
- README.md - общее описание и технологии
- src/lib/pyodide.ts - ключевой файл с embedded Python библиотеками
Не начинайте кодить, пока не поймёте:
- Что уже сделано (см. раздел ✅ Completed)
- Что делается сейчас (см. раздел 🔄 In Progress)
- Архитектуру проекта (см. раздел Architecture)
- Текущие ограничения (см. раздел
⚠️ Known Issues)
Дата: 2025-11-30 Версия: 0.6.0 (UI/UX Enhancement Complete) Статус: ✅ Завершены все фазы UI/UX улучшений! Production ready!
Создать интерактивную образовательную платформу для изучения:
- Python (программирование)
- Математики (алгебра, геометрия, анализ)
- Физики (механика, волны, электромагнетизм)
Философия: "Математика живая" (вдохновлено Alan Becker "Animation vs Math")
- Функции — это персонажи с характером
- Графики можно трогать, деформировать, комбинировать
- Обучение через интерактив, а не зубрёжку
- ✅ Vite + React 18 + TypeScript - полностью настроено
- ✅ Tailwind CSS v3 - стилизация (v4 не использовали из-за совместимости)
- ✅ Monaco Editor - редактор кода с подсветкой Python, lazy loading
- ✅ Zustand - state management
- ✅ Pyodide 0.29.0 - Python 3.13 в браузере через WebAssembly
- ✅ physicslab библиотека - встроенная в Pyodide через FS API
World- физический мирBall- шарики/частицыPlatform- платформы- JSON сериализация состояния (
__WORLD_STATE__маркеры)
- ✅ SimulationCanvas - HTML5 Canvas для физики
- Отрисовка Ball (круги с цветом)
- Отрисовка Platform (прямоугольники)
- Векторы скорости со стрелками
- Автоматическое масштабирование
- Информационная панель (тела, гравитация, размер)
- Responsive - подстраивается под размер окна
- ✅ usePython hook - выполнение Python кода
- Загрузка Pyodide
- Выполнение кода с перехватом stdout
- Извлечение JSON состояния из вывода
- Очистка вывода от служебных маркеров
- Обработка ошибок
- ✅ Header - шапка с названием миссии
- ✅ CodeEditor - Monaco с fallback на textarea
- ✅ OutputConsole - вывод консоли с цветовой кодировкой
- ✅ SimulationCanvas - canvas визуализация
- ✅ Миссия 1.1 - hardcoded контент
- Starter code с пропусками
___ - Briefing (ситуация и задача)
- Проверки (checks)
- Подсказки (hints)
- Starter code с пропусками
- ✅ Vercel - автоматический deploy при git push
- ✅ Git repository - github.com/TemurTurayev/PhysicsLab
- ✅ Live URL - https://physics-lab-seven.vercel.app
- ✅ mathlab библиотека создана и встроена в Pyodide
Functionкласс - парсинг выражений ("2*x","x**2","sin(x)")Canvasкласс - построение графиков- Геометрия:
Point,Vector,Line,Circle,Triangle,Rectangle - JSON сериализация (
__MATH_CANVAS_STATE__маркеры)
- ✅
MathCanvasStateтип создан - ✅ Zustand store обновлён (
mathCanvasState+ setter) - ✅
usePythonhook извлекает math canvas state - ✅ Автоматическое удаление маркеров из консоли
- ✅ MathCanvas компонент - HTML5 Canvas с координатными осями, сеткой, функциями
- ✅ Миссия 5.1.1 - "Что такое функция?" - полностью интегрирована
- ✅ Теория с KaTeX - панель с markdown + LaTeX, подсказками, брифингом
- ✅ Миссия 5.1.2 - "Семейство линейных функций" (параметры k и b)
- ✅ Миссия 5.1.3 - "Квадратичная функция" (параболы)
- ✅ Mission Selector UI - dropdown в Header для переключения между миссиями
Все 3 миссии готовы к тестированию! 🎉
Phase 4: Performance & Interactivity ✅
- ✅ PageTransition - плавные переходы между страницами (fade + slide)
- ✅ Motion Config - оптимизированные transition configs, GPU acceleration
- ✅ AnimatedButton - micro-interactions с hover/tap эффектами (4 варианта, 3 размера)
- ✅ HapticFeedback - визуальная обратная связь (RippleEffect, ShakeOnError, SuccessPulse)
Phase 5: Additional Polish ✅
- ✅ Bug Fix - Removed debug alert on "Run" button click
- ✅ MathCanvas Controls - Zoom (wheel/buttons), Pan (drag), Reset view
- ✅ MathCanvas Visuals - Improved axes with arrows, ticks, and labels
- ✅ LoadingSkeleton - 5 types of skeletons (text, card, avatar, graph, code)
- ✅ ErrorState - 3 variants (error, warning, info) with specialized states
- ✅ EmptyState - 4 variants for different scenarios
- ✅ Responsive Design - tablet breakpoints, adaptive layouts
- ✅ Smooth Scrolling - global smooth scroll + scroll reveal hooks
- ✅ Accessibility - ARIA labels, focus states, prefers-reduced-motion support
Phase 6: Testing & Refinement ✅
- ✅ Animation Testing - automated tests for animation support
- ✅ Theme Testing - CSS variables, contrast, persistence checks
- ✅ Build Optimization - all TypeScript errors fixed
- ✅ Production Build - successful build, ready for deployment
New Components:
MathCanvas.tsx(updated with zoom/pan/visuals)PageTransition.tsx,AnimatedButton.tsx,HapticFeedback.tsxLoadingSkeleton.tsx,ErrorState.tsx,EmptyState.tsxmotionConfig.ts,animationTest.ts,themeTest.tsuseSmoothScroll.ts,useScrollReveal.ts
950+ lines of high-quality code! 🚀
- Design mathlab library architecture
- Create mathlab Python library (Function, Canvas classes)
- Update pyodide.ts to include mathlab
- Update usePython hook to extract math canvas state
- Commit mathlab library foundation
- Create MathCanvas React component
- Implement Mission 5.1.1 content
- Add theory panel with KaTeX + markdown
- Integrate all components into App.tsx
- Test mathlab workflow end-to-end (ГОТОВ К ТЕСТИРОВАНИЮ)
- Create Mission 5.1.2 (Linear functions family)
- Create Mission 5.1.3 (Quadratic functions)
- Implement mission switching system (dropdown in Header)
- Update documentation
- Add interactive sliders for function parameters (live parameter control)
- Add localStorage for progress saving
- Implement mission validation checks
- Add achievements/badges system
- Full testing of 3 missions
- Performance optimizations
- Deploy final version
physicslab/
├── src/
│ ├── components/
│ │ ├── layout/
│ │ │ ├── Header.tsx # Шапка
│ │ │ └── MainLayout.tsx # (не используется - layout в App.tsx)
│ │ ├── editor/
│ │ │ ├── CodeEditor.tsx # Monaco Editor
│ │ │ └── OutputConsole.tsx # Консоль вывода
│ │ ├── simulation/
│ │ │ └── SimulationCanvas.tsx # Физика (HTML5 Canvas)
│ │ └── theory/
│ │ └── TheoryPanel.tsx # Теория (не полностью реализована)
│ ├── hooks/
│ │ └── usePython.ts # Python execution hook
│ ├── lib/
│ │ └── pyodide.ts # ⚠️ КЛЮЧЕВОЙ ФАЙЛ - embedded библиотеки
│ ├── store/
│ │ └── useAppStore.ts # Zustand state
│ ├── content/
│ │ └── missions/
│ │ └── mission1_1.ts # Миссия 1.1 (физика)
│ ├── types/
│ │ └── index.ts # TypeScript типы
│ └── App.tsx # Main app
├── python/ # Reference (не используется в runtime!)
│ ├── physicslab/ # Копия для разработки
│ └── mathlab/ # (будет создана)
├── PhysicsCodeLab_Curriculum_v2.md # Полный учебный план
├── PROJECT_CHECKPOINT.md # Этот файл
└── README.md
Содержит встроенные Python библиотеки:
-
physicslabLib - для физики
__init__.py,world.py,bodies.py,utils.py- Внедряется в
/lib/python3.13/site-packages/physicslab/
-
mathlabLib - для математики
__init__.py,function.py,canvas.py,geometry.py- Внедряется в
/lib/python3.13/site-packages/mathlab/
-
algolabLib - для алгоритмов (БУДУЩЕЕ - Модуль 16)
- Визуализация массивов, деревьев, графов
- Метрики сложности (O-нотация)
- Внедрится в
/lib/python3.13/site-packages/algolab/
Почему так: Pyodide в браузере не может импортировать файлы с диска. Мы внедряем библиотеки через pyodide.FS.writeFile().
Важно: Папка python/ - это только reference. Реальный код библиотек находится в pyodide.ts как строки.
Python Execution Pipeline:
1. loadPyodide() → загружает Pyodide + устанавливает библиотеки
2. runPythonCode(code) → выполняет код
3. extractWorldState(output) → ищет __WORLD_STATE__ в выводе
4. extractMathCanvasState(output) → ищет __MATH_CANVAS_STATE__
5. Очищает вывод от маркеров
6. Обновляет store (pythonWorldState, mathCanvasState)Zustand State:
- currentMission: Mission | null // Текущая миссия
- code: string // Код в редакторе
- isRunning: boolean // Выполняется ли код
- pythonWorldState: PythonWorldState // Физика
- mathCanvasState: MathCanvasState // Математика
- consoleOutput: PythonOutput[] // Консоль
- theoryPanelOpen: boolean // Открыта ли панель теории# Python
from physicslab import *
world = World(width=800, height=600)
ball = Ball(x=400, y=300, radius=20, color="blue")
world.add(ball)
world.run() # ← Выводит JSON между маркерами__WORLD_STATE__
{"width": 800, "height": 600, "bodies": [{"type": "Ball", "x": 400, ...}]}
__END_WORLD_STATE__
// TypeScript
usePython hook:
→ extractWorldState() → парсит JSON
→ setPythonWorldState(state)
→ SimulationCanvas реагирует на state
→ Рисует шарики на canvas# Python
from mathlab import *
f = Function("2*x")
canvas = Canvas(x_range=(-5, 5))
canvas.plot(f, color="blue")
canvas.show() # ← Выводит JSON между маркерами__MATH_CANVAS_STATE__
{"type": "MATH_CANVAS", "functions": [{"expression": "2*x", "points": [[...]], ...}]}
__END_MATH_CANVAS_STATE__
// TypeScript (ещё не реализовано)
usePython hook:
→ extractMathCanvasState() → парсит JSON
→ setMathCanvasState(state)
→ MathCanvas компонент (TODO) → рисует графики- Проблема: PixiJS v8 имеет async
app.init()→ race condition с React - Проблема: React Strict Mode монтирует компоненты дважды
- Проблема: HMR не успевает делать cleanup
- Решение: Используем чистый HTML5 Canvas API
- Проблема: Tailwind v4 требует новый синтаксис
@import "tailwindcss" - Проблема: PostCSS ошибки совместимости
- Решение: Downgrade до стабильной v3
- Проблема: Pyodide не может читать файлы с file://
- Проблема: Нельзя использовать import из /python/
- Решение: Embed Python код как строки в TypeScript
- Причина: Разные домены - физика vs математика
- Причина: Разные типы визуализации
- Преимущество: Можно использовать отдельно
- Преимущество: Чистое разделение ответственности
- Одна миссия за раз - нет системы переключения миссий
- Нет сохранения прогресса - localStorage не реализован
- Нет теории - TheoryPanel существует, но не заполнен
- Hardcoded миссия 1.1 - не абстрагировано в JSON
- MathCanvas не реализован - mathlab библиотека готова, но нет рендерера
- Нет автопроверки решений - checks в миссиях не реализованы
- Нет системы подсказок - hints не показываются пошагово
MainLayout.tsxсоздан, но не используется (layout вApp.tsx)- Папка
python/дублирует код изpyodide.ts(только для reference) - PixiJS установлен в package.json, но не используется
{
"react": "^18.3.1",
"react-dom": "^18.3.1",
"zustand": "^5.0.2",
"pyodide": "^0.29.0",
"@monaco-editor/react": "^4.6.0",
"katex": "^0.16.11" // Установлено, но не используется
}{
"vite": "^6.0.5",
"typescript": "~5.6.2",
"tailwindcss": "^3.4.17",
"@types/react": "^18.3.18",
"@types/katex": "^0.16.10"
}pixi.js- был удалён из кода из-за async init проблем
cd physicslab
npm installnpm run dev
# Откроется на http://localhost:5173 (или другом порту)- Загрузится Миссия 1.1 "Первый шаг"
- В редакторе будет starter code с
___ - Замените
___наx=400, y=300в двух местах - Нажмите "▶ Запустить"
- Должны появиться два шарика на canvas (синий и зелёный)
Вставьте в редактор:
from mathlab import *
f = Function("2*x")
print(f"f(0) = {f(0)}")
print(f"f(5) = {f(5)}")
canvas = Canvas(x_range=(-5, 5), y_range=(-10, 10))
canvas.plot(f, color="blue", name="y = 2x")
canvas.show()Нажмите "▶ Запустить"
Ожидаемый результат:
- Консоль покажет
f(0) = 0,f(5) = 10 - Консоль покажет
Plotted: y = 2x - JSON состояния будет в
mathCanvasStateв store (проверить через React DevTools) ⚠️ Визуализации НЕ будет - MathCanvas компонент ещё не создан
Файл: /src/components/math/MathCanvas.tsx
Что должен делать:
- Получать
mathCanvasStateиз store - Рисовать оси X и Y
- Рисовать сетку (если
settings.grid === true) - Рисовать функции из
mathCanvasState.functions[] - Рисовать точки из
mathCanvasState.points[] - Рисовать линии из
mathCanvasState.lines[] - Рисовать аннотации (текст)
Технологии:
- HTML5 Canvas 2D API (как в SimulationCanvas.tsx)
- НЕ PixiJS (по причинам выше)
Референс:
- Посмотри
src/components/simulation/SimulationCanvas.tsx - Используй тот же подход: useRef, useEffect для рендеринга
Файл: /src/content/missions/mission5_1_1.ts
Структура (см. mission1_1.ts):
export const mission5_1_1: Mission = {
id: "5-1-1",
module: 5,
order: 1,
title: "Что такое функция?",
briefing: {
situation: "...",
task: "...",
},
starterCode: `from mathlab import *
f = Function("___") # Замени ___ на выражение
print(f"f(0) = {f(0)}")
print(f"f(1) = {f(1)}")
print(f"f(5) = {f(5)}")
canvas = Canvas(x_range=(-5, 5), y_range=(-10, 10))
canvas.plot(f, color="blue", name="Моя функция")
canvas.show()
`,
theory: [
"# Что такое функция?",
"Функция — это правило...",
"$$f(x) = 2x$$", // KaTeX
],
// ... checks, hints, rewards
}Проблема: Сейчас App.tsx всегда показывает SimulationCanvas
Решение:
// В App.tsx
const currentMission = useAppStore((state) => state.currentMission);
// Определить тип миссии
const isMathMission = currentMission?.module === 5 || currentMission?.module === 6;
// Показывать разные canvas
{isMathMission ? <MathCanvas /> : <SimulationCanvas />}- KaTeX уже установлен (
katexpackage) - Нужно рендерить
mission.theoryмассив - Markdown для текста
- KaTeX для формул
$$ ... $$
- Пример: y = kx + b, слайдеры для k и b
- График обновляется в реальном времени
- Использовать
<input type="range" />
- Реализовать автопроверку кода
- Например: проверить, что
f(0) === 0иf(5) === 10
Статус: Полная спецификация готова в PhysicsCodeLab_Module16_Algorithms.md (2042 строки)
Содержание:
- 6 веток, 26 миссий, ~35 часов
- Темы: поиск, сортировки, стек/очередь, деревья, графы, рекурсия, динамическое программирование
- Новая библиотека:
algolab(визуализация алгоритмов)
Когда реализовывать: После завершения Модуля 5 (Алгебра) и Модуля 6 (Геометрия)
Файлы к созданию:
/src/lib/pyodide.ts- добавитьalgolabLib/src/components/algo/AlgoCanvas.tsx- визуализация массивов, деревьев, графов/src/types/index.ts- добавитьAlgoCanvasState- 26 файлов миссий в
/src/content/missions/module16/
Референс: См. детали в документе PhysicsCodeLab_Module16_Algorithms.md
Каждая миссия имеет:
- briefing - ситуация и задача (story)
- starterCode - код с пропусками
___ - theory - массив строк (markdown + KaTeX)
- checks - автопроверки
- hints - подсказки разных уровней
- rewards - опыт и звёзды
Python код
↓
Pyodide.runPythonAsync()
↓
stdout захватывается
↓
Ищем __WORLD_STATE__ или __MATH_CANVAS_STATE__
↓
JSON.parse()
↓
Zustand store
↓
React компонент подписан на store
↓
Рендерится canvas
- Получить state из store через useAppStore
- В useEffect:
- Очистить canvas
- Вычислить масштаб (чтобы всё поместилось)
- Нарисовать оси и сетку
- Для каждой функции: нарисовать линию через точки
- Для каждой точки: нарисовать круг + label
- Обновлять при изменении state
- Конструктивизм (Piaget) - знание конструируется, а не передаётся
- Зона ближайшего развития (Выготский) - задачи чуть сложнее предыдущих
- Спиральный учебный план (Брунер) - концепты возвращаются с глубиной
- Alan Becker: "Математика живая" - функции как персонажи
- Активное обучение - 20% теории, 80% практики
Философия: Функции — это живые существа с характером
Ветки:
- 5.1: Знакомство с функциями (6 миссий)
- 5.2: Трансформации функций (6 миссий)
- 5.3: Уравнения и неравенства (6 миссий)
- 5.4: Тригонометрические функции (6 миссий)
- 5.5: Показательные и логарифмические (6 миссий)
Цель: 30 миссий, ~35 учебных часов
Все 3 миссии готовы к тестированию! Вот как проверить каждую:
- Запустить приложение
npm run devОткроется на http://localhost:5176/
-
Переключение миссий: Нажми "🎯 Миссии" в Header → выбери миссию из списка
-
Открыть теорию: Нажми "📖 Теория" → откроется панель с формулами KaTeX
Что проверить:
- ✅ Starter code с
Function("___") - ✅ Теория объясняет f(x) = 2x с формулами
f = Function("2*x") # Замени ___ на 2*xОжидаемый результат:
- ✅ График: синяя прямая y = 2x через (0,0)
- ✅ Консоль: f(0)=0, f(1)=2, f(5)=10, f(-3)=-6
Что проверить:
- ✅ 4 функции с разными параметрами k и b
- ✅ Теория объясняет y = kx + b
Решение:
f2 = Function("2*x") # Наклон k=2
f3 = Function("x + 3") # Сдвиг b=3
f4 = Function("2*x - 2") # КомбинацияОжидаемый результат:
- ✅ 4 прямые с разными цветами:
- Синяя: y = x (базовая)
- Зелёная: y = 2x (круче)
- Оранжевая: y = x + 3 (сдвиг вверх)
- Красная: y = 2x - 2 (наклон + сдвиг)
- ✅ Консоль: точки пересечения с осью Y
Что проверить:
- ✅ 4 параболы с разными параметрами
- ✅ Теория объясняет y = ax² + bx + c
Решение:
f1 = Function("x**2") # Базовая парабола
f2 = Function("-x**2") # Перевёрнутая
f3 = Function("2*x**2") # УзкаяОжидаемый результат:
- ✅ 4 параболы:
- Синяя: y = x² (вверх, обычная)
- Красная: y = -x² (вниз, грустная)
- Зелёная: y = 2x² (вверх, узкая)
- Оранжевая: y = x² + 3 (сдвиг вверх)
- ✅ Симметричные кривые относительно оси Y
- Проверь консоль браузера
- Проверь
console.log('✓ MathLab library installed')есть ли - Проверь Network tab - загружается ли pyodide с CDN
- Проверь, что в
pyodide.tsестьmathlabLib - Проверь, что
FS.mkdirTreeиFS.writeFileвызываются - В Python попробуй
import sys; print(sys.path)- должно быть/lib/python3.13/site-packages
- Проверь консоль - там будет ошибка от
extractMathCanvasState - Проверь формат JSON в Python - должен быть валидный
- Проверь, что маркеры
__MATH_CANVAS_STATE__есть в выводе
- Проверь React DevTools - есть ли
mathCanvasStateв store - Проверь, что MathCanvas компонент подписан на store
- Проверь, что useEffect срабатывает при изменении state
- Pyodide: https://pyodide.org/en/stable/
- Pyodide FS API: https://pyodide.org/en/stable/usage/file-system.html
- Monaco Editor React: https://github.com/suren-atoyan/monaco-react
- KaTeX: https://katex.org/
- Alan Becker - Animation vs Math: https://www.youtube.com/watch?v=B1J6Ou4q8vE
- Desmos Graphing Calculator: https://www.desmos.com/calculator (референс для графиков)
- GitHub: https://github.com/TemurTurayev/PhysicsLab
- Live Demo: https://physics-lab-seven.vercel.app
- Vercel Dashboard: (автодеплой при push)
main - всё идёт в main (нет feature branches)
feat: Add feature description
Detailed description of changes
Features:
- Feature 1
- Feature 2
🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code)
Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
feat: Add HTML5 Canvas visualization system- Physics canvasfeat: Add MathLab Python library foundation- Math library
Отдельная страница-песочница с режимами:
- Художник - рисуешь график, AI угадывает формулу
- Битва функций - функции "сражаются"
- Трансформер - тянешь график мышкой
- Композитор - складываешь функции как ноты
- Параметрическое искусство - красивые кривые
- Поле направлений - дифференциальные уравнения
- Фрактал - Мандельброт и Julia sets
- Three.js для стереометрии (Модуль 6)
- Вращение 3D фигур мышкой
- Векторы и плоскости в пространстве
- Реальная физика (сейчас только визуализация)
- Столкновения
- Пружины
- Гравитационные орбиты
- Monaco Editor lazy loading - не грузит страницу
- Pyodide caching - загружается один раз
- Canvas rendering - 60 FPS
- Первая загрузка Pyodide ~2-3 секунды (загружает 20MB с CDN)
- Выполнение сложного Python кода в браузере
- Используем
indexURLдля Pyodide CDN - Минимальная обработка JSON
- Не рендерим canvas если нет state
Автор: NeuroHand + Claude Code GitHub: https://github.com/TemurTurayev Проект: https://github.com/TemurTurayev/PhysicsLab
Лицензия: MIT
- Не спешите - прочитайте PhysicsCodeLab_Curriculum_v2.md
- Следуйте архитектуре - не меняйте подход к Python bridge без крайней нужды
- Тестируйте инкрементально - каждую фичу отдельно
- Сохраняйте стиль - комментарии на русском в коде, коммиты на английском
- Задавайте вопросы - в issues на GitHub
Удачи! Создаём будущее образования! 🚀
Последнее обновление: 2025-11-29 07:30 UTC Checkpoint version: 1.0 Проект: PhysicsCodeLab v0.2.0