向心力場(RadialForceEffect)特色在於力的方向總是朝力場中心（也就是附掛元件的個體座標原點），強度會依距離而變化，距離越遠，拉力越強，就像彈簧的虎克定律，可想成力場中心與每個動態本體之間，有一個彈簧相連接。
Radial 是放射狀、輻射狀的意思。向心力場的力其實有兩個方向，若將強度(strength)改成負值，向心力就變成離心力，往外放射，束縛力場轉為排斥力場，讓所有動態本體遠離力場中心。
實際使用時，向心力場有兩個必要參數，除了第一個強度(strength)之外，並不需要指定方向。第二個參數是 restDistance，表示彈簧不受力（或不做功、休息 rest）時的長度：
let 向心力 = RadialForceEffect(strength: 5.0, restDistance: 0.0)當 restDistance = 0.0，動態本體會往力場中心來回震盪，初始距離越遠，震盪越快。執行結果如下：
這樣的來回震盪，其實就是高中物理學過的簡諧運動。
若 restDistance 大於 0，例如 restDistance = 1.0：
let 向心力 = RadialForceEffect(strength: 5.0, restDistance: 1.0)
此時可想像彈簧不受力時的長度為1米，一端固定在力場中心，另一端牽引著動態本體。彈簧拉長時會產生拉力（拉向力場中心），壓縮時會有推力（推離力場中心），於是動態本體將會在距離中心1米的平衡點來回震盪，效果如下：
利用這樣的特性，本節範例做出12個氣泡，散佈在不同位置，讓他們在距離中心1米左右來回震盪，並增加一個「開始/暫停」開關，以便控制與觀察：
有沒有看出來，一開始，每個震盪幅度比較大的氣泡，不管遠近，幾乎都會同時到達力場中心而發生碰撞，這是為什麼呢？答案請參考註解（作業4）。
完整範例程式如下：
// 6-13c 向心力場
// Created by Heman Lu on 2025/07/15
// Minimum Requirement: macOS 15 or iPadOS 18 + Swift Playground 4.6
import SwiftUI
import RealityKit
struct 物理力場: View {
var 隨機數: Float { .random(in: -1.0 ..< 1.0) }
@State var 暫停 = true
var body: some View {
RealityView { 內容 in
內容.add(座標軸())
var 玻璃材質 = PhysicallyBasedMaterial()
玻璃材質.roughness = 0.1
玻璃材質.metallic = 0.9
玻璃材質.blending = .transparent(opacity: 0.3)
// 氣泡模型，設定為動態(.dynamic)才會受力場影響
let 氣泡 = MeshResource.generateSphere(radius: 0.1)
let 氣泡模型 = ModelEntity(mesh: 氣泡, materials: [玻璃材質])
氣泡模型.name = "氣泡"
氣泡模型.physicsBody = .init(mode: .dynamic)
氣泡模型.physicsBody?.isAffectedByGravity = false
氣泡模型.generateCollisionShapes(recursive: false)
// 複製12個氣泡模型
for i in 0 ..< 12 {
let 模型 = 氣泡模型.clone(recursive: false)
模型.position = [隨機數, 隨機數, 隨機數] * 2.0
內容.add(模型)
}
// 增加力場
let 向心力 = RadialForceEffect(strength: 5.0, restDistance: 1.0)
let 力場 = ForceEffect(effect: 向心力)
let 力場元件 = ForceEffectComponent(
effects: [力場],
simulationState: .pause) // 初始狀態：暫停
let 力場中心 = Entity()
力場中心.name = "力場"
力場中心.components.set(力場元件)
內容.add(力場中心)
if let 天空盒 = try? await EnvironmentResource(named: "威尼斯清晨") {
內容.environment = .skybox(天空盒)
}
} update: { 內容 in
for 個體 in 內容.entities where 個體.name == "力場" {
個體.components[ForceEffectComponent.self]?.simulationState = 暫停 ? .pause : .start
}
}
.realityViewCameraControls(.orbit)
.overlay(alignment: .bottom) {
Button(暫停 ? "開始" : "暫停", systemImage: 暫停 ? "play.fill" : "pause.fill") {
暫停.toggle()
}
.buttonStyle(.borderedProminent)
.padding()
}
}
}
import PlaygroundSupport
PlaygroundPage.current.setLiveView(物理力場())
這裡面有一行程式值得注意：
模型.position = [隨機數, 隨機數, 隨機數] * 2.0等號右邊，並不是任何矩陣都可以和數字相乘，只有 SIMD 類型才這麼方便，這行程式將 -1 ..< 1 之間的隨機數範圍擴大到 -2 ..< 2。另外，「隨機數」用 “computed property” 定義，所以每次取值都會不同。
最後還有一行用到新語法：
個體.components[ForceEffectComponent.self]?.simulationState = 暫停 ? .pause : .start「個體.components」其實是一個集合（而非陣列）— 個體已載入元件的集合，要取集合中某個元素，用法為「個體.components[ForceEffectComponent.self]」，[ ] 裡面是索引，因為元件是動態載入，不一定會有這個元素，所以傳回 Optional 類型，必須加 ? 才能進一步取得元素的屬性。
此處元件集合 components 是以「元件類型」為索引，每一種元件類型最多只會有一個元素，不會重複，例如：
個體.components.set(力場元件1)這個用法和陣列的 append() 完全不同。
個體.components.set(粒子元件)
...
個體.components.set(力場元件2) // 力場元件1會被取代
還記得集合、陣列與字典的差異嗎？請參考第5單元語法說明：字典(Dictionary)資料類型，每個集合的索引方式都可能不同。集合是比較少見的組合類型，這應該是我們第一次使用集合索引。
💡註解
- RadialForceEffect 照字面意思也可譯為「輻射力場」，不過這樣容易想成往外輻射，也就是強度為負值時（離心力）的方向，與習慣不符。
- RadialForceEffect 同樣有第3個屬性 forceMode，用法參考上一節(6-13b)。
- 作業1：請修改 RadialForceEffect(strength: 5.0, restDistance: 0.0)，觀察不同的 restDistance 數值有何影響。
- 作業2：請將力場強度改為負值（如strength: -5.0），觀察效果有何變化。
- 作業3：請改用固定強度的 ConstantRadialForceEffect，看執行結果有何不同。
- 作業4：簡諧運動的週期跟什麼有關？答案是彈力係數及物體質量。向心力場的強度(strength)相當於彈力係數，而物理本體預設質量均為1Kg，因此力場中每個本體的震盪週期都相同。請改變部分氣泡的質量，觀察週期是否變化。
