Вам жабаскрипта хватит? Мб стоит посмотреть в сторону QML? Там и анимации, и таймеры есть, и вменяемые примитивы (поворот/масштаб изкоробки), и приличная скорость (хоть и ниже, чем у современного хрома).
А до самого моделирования - там же просто "в лоб" делается. Квантуете свою модель по времени и расписываете машину состояний.
Потом прогоняете сколько итераций вам нужно