 |
Программирование движения объекта
|
|
|
|
Для того чтобы запрограммировать движение объекта из одной точки в другую, вспомним равномерное движение.
Пусть (x1;y1) – начальная координата объекта, а (x2;y2) – конечная координата.
Направление движения задается вектором (dx;dy) = Нормализация(x2-x1; y2-y1), где
Нормализация(a,b) = (a / sqrt(a^2 + b^2); b / sqrt(a^2 + b^2)).
Таким образом, координаты объекта в момент времени T от начала движения, движущегося со скоростью V по прямой, равны: (xc;yc) = (x1; y1) + (dx;dy) * V * T;
Скорость V измеряется в пиксель/сек, т.е. количество пикселей пройденных объектом на 1 сек.
Когда (xc;yc) станет равно (x2;y2), тогда объект дошел до конечной точки. На практике сравнивать текущие координаты с концом отрезка не корректно, так как промах на 1 пиксель из-за округления, например, отправит наш объект в бесконечное путешествие по прямой. Можно, например, прикинуть время, которое потребуется объекту, чтобы дойти до конца отрезка, поделив длину отрезка на скорость объекта. Условием продолжения движения будет время от начала движения T меньшее времени, которое требуется, чтобы пройти отрезок.
Движение по окружности программируется иначе.
Пусть (x0;y0) – центр окружности движения. Тогда координаты объекта в момент времени T от начала движения, движущегося со скоростью V по окружности, равны:
(xc;yc) = (x0; y0) + R * (cos(V*T); sin(V*T)),
где R – радиус окружности.
В этом случае в отличие от предыдущего V – угловая скорость, т.е. измеряется в радиан/сек.
Практические задания
1. Изучить особенности реализации и работы потоков в Java.
2. Доработать программу, созданную в лабораторных работах № 2-4:
1) создать абстрактный класс BaseAI, описывающий «интеллектуальное поведение» объектов по варианту. Класс должен быть выполнен в виде отдельного потока и работать с коллекцией объектов;
|
|
|
2) реализовать класс BaseAI для каждого из видов объекта, включив в него поведение, описанное в индивидуальном задании по варианту;
3) синхронизовать работу потоков расчета интеллекта объектов с их рисованием. Рисование должно остаться в основном потоке. Синхронизация осуществляется через передачу данных в основной поток;
4) добавить в панель управления кнопки для остановки и возобновления работы интеллекта каждого вида объектов. Реализовать через засыпание/пробуждение потоков;
5) добавить в панель управления выпадающие списки для выставления приоритетов каждого из потоков.
Вариант 1
1. Муравьи-рабочие двигаются в один из углов области их обитания (например, [0;0]) по прямой со скоростью V, а затем возвращаться обратно в точку своего рождения с той же скоростью.
2. Муравьи-воины двигаются по окружности с радиусом R со скоростью V.
Вариант 2
1. Пчелы-рабочие двигаются в один из углов области их обитания (например, [0;0]) по прямой со скоростью V, а затем возвращаться обратно в точку своего рождения с той же скоростью.
2. Трутни двигаются хаотично со скоростью V. Хаотичность достигается случайной сменой направления движения раз в N секунд.
Вариант 3
1. Золотые рыбки двигаются по оси X от одного края области обитания до другого со скоростью V.
2. Гуппи двигаются по оси Y от одного края области обитания до другого со скоростью V.
Вариант 4
1. Обыкновенные кролики двигаются хаотично со скоростью V. Хаотичность достигается случайной сменой направления движения раз в N секунд.
2. Альбиносы двигаются по оси X от одного края области обитания до другого со скоростью V.
Вариант 5
1. Грузовые машины двигаются в левую верхнюю четверть области симуляции (т.е. прямоугольник с верхним-левым углом в точке 0;0, шириной/длиной = (w/2;h/2), где w и h – ширина и длина области симуляции) со скоростью V по прямой. Конечная точка движения – случайная точка в пределах этой области. Если машина сгенерировалась сразу в этой области, то она никуда не движется. По прибытии в конечную точку машина больше не движется.
|
|
|
2. Легковые машины двигаются в нижнюю правую четверть области симуляции (т.е. прямоугольник с верхним-левым углом в точке w/2;h/2, шириной/длиной = (w/2;h/2), где w и h – ширина и длина области симуляции) со скоростью V по прямой. Конечная точка движения – случайная точка в пределах этой области. Если машина сгенерировалась сразу в этой области, то она никуда не движется. По прибытии в конечную точку машина больше не движется.
Вариант 6
1. Разработчики двигаются хаотично со скоростью V. Хаотичность достигается случайной сменой направления движения раз в N секунд.
2. Менеджеры двигаются по окружности с радиусом R со скоростью V.
Вариант 7
1. Капитальные дома двигаются (в городах будущего и не такое возможно) в левую верхнюю четверть области симуляции (т.е. прямоугольник с верхним-левым углом в точке 0;0, шириной/длиной = (w/2;h/2), где w и h – ширина и длина области симуляции) со скоростью V по прямой. Конечная точка движения – случайная точка в пределах этой области. Если дом сгенерировался сразу в этой области, то он никуда не движется. По прибытии в конечную точку дом больше не движется.
2. Деревянные дома после генерации начинают двигаться в нижнюю правую четверть области симуляции (т.е. прямоугольник с верхним-левым углом в точке w/2;h/2, шириной/длиной = (w/2;h/2), где w и h – ширина и длина области симуляции) со скоростью V по прямой. Конечная точка движения – случайная точка в пределах этой области. Если дом сгенерировался сразу в этой области, то он никуда не движется. По прибытии в конечную точку дом больше не движется.
Вариант 8
1. Автомобили двигаются по оси X от одного края области симуляции до другого со скоростью V.
2. Мотоциклы двигаются по оси Y от одного края области симуляции до другого со скоростью V.
Вариант 9
1. Студенты двигаются хаотично со скоростью V. Хаотичность достигается случайной сменой направления движения раз в N секунд.
2. Студентки двигаются по окружности с радиусом R со скоростью V.
|
|
|
Вариант 10
1. Юр. лица двигаются в левую верхнюю четверть области симуляции (т.е. прямоугольник с верхним-левым углом в точке 0;0, шириной/длиной = (w/2;h/2), где w и h – ширина и длина области симуляции) со скоростью V по прямой. Конечная точка движения – случайная точка в пределах этой области. Если запись сгенерировалась сразу в этой области, то она никуда не движется. По прибытии в конечную точку запись больше не движется.
2. Физ. лица двигаются в нижнюю правую четверть области симуляции (т.е. прямоугольник с верхним-левым углом в точке w/2;h/2, шириной/длиной = (w/2;h/2), где w и h – ширина и длина области симуляции) со скоростью V по прямой. Конечная точка движения – случайная точка в пределах этой области. Если запись сгенерировалась сразу в этой области, то она никуда не движется. По прибытии в конечную точку запись больше не движется.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое процесс и поток (нить)?
2. Чем определяется порядок передачи управления потокам?
3. Какие есть способы реализации многозадачности в Java?
4. Что необходимо сделать для создания подкласса потоков (подкласса Thread)?
5. Когда запускается на выполнение метод run() подкласса Thread?
6. Какими методами класса Thread необходимо запускать поток на выполнение и останавливать его?
7. Что необходимо сделать для реализации классом интерфейса Runnable?
8. В каких состояниях может находиться поток?
9. Какой поток считается новым, выполняемым и завершенным?
10. В каких ситуациях поток является невыполняемым?
11. Когда возникают исключительные ситуации при работе с потоками?
12. Что такое группы потоков и чем они полезны?
13. Что такое родовая группа потоков и главная группа потоков?
|
|
|
