Page History

...

Del 2 - Oppsett av verden og simulering

PlantUML Macro

class Asteroids {
}
class SpaceObject {
}
Asteroids *-right-> "*" SpaceObject: spaceObjects

class Asteroids1 {
}
class Asteroids2 {
}
class Asteroids3 {
}

Asteroids <|-- Asteroids1
Asteroids <|-- Asteroids2
Asteroids2 <|-- Asteroids3

Denne delen tar utgangspunkt i en delvis ferdigskrevet Asteroids-klasse. Oppgaven til Asteroids-klassen er todel: 1) å rigge opp verdenen med rom-objekter og 2) kjøre selve simuleringen. I koden for Asteroids-klassen, som ligger nederst på denne siden, legges det opp til at dette gjøres i henholdsvis init()- og run()-metoden, men du står forsåvidt fritt til å (gjen)bruke denne koden som du vil. Men for at du skal lære mest mulig om arv, så prøv å legge mest mulig av din egen kode i subklasser av Asteroids, heller enn å skrive den om. Vi foreslår at du gjør oppgaven i følgende trinn, med én subklasse pr. trinn.

Astroids-klassen har noen finesser, som kan nyttige ved feilsøking:

trykk '+' og '-' for zoome inn og ut
trykk ' ' (mellomrom) for å stoppe/starte simuleringen og '>' for å kjøre ett steg (tick)

Bruk du AsteroidsProgram som hovedprogramklasse. main-metoden til AsteroidsProgram tar inn navnet til Asteroids-(sub)klassen som eneste programargument. Det enkleste er å lage en main-metode i din egen Asteroids-(sub)klasse (her kalt Asteroids1), slik:

Code Block
public static void main(String[] args) { AsteroidsProgram.main(new String[]{inheritance.Asteroids1.class.getName()}); // lager en String-tabell med klassenavnet som eneste element }

Trinn 1 - Asteroids1

I dette trinnet er målet å få lagt inn noen SpaceObject-instanser, se (til) at simuleringen beveger dem på skjermen og få kollisjonsdeteksjon til å fungere.

SpaceObject-instansene opprettes i init()-metoden og legges inn med den ferdigskrevne add-metoden i Asteroids-klassen. For å få simuleringen til å virke, så må du fylle inn kode i tick()-metoden:

For hvert SpaceObject må du utføre ett simuleringstrinn.
For hvert SpaceObject-par må du sjekke for kollisjon, altså om de overlapper hverandre (se intersects-metoden i SpaceObject-klassen over).

Se http://stackoverflow.com/questions/345838/ball-to-ball-collision-detection-and-handling dersom du vil simulere kollisjoner som (fullstendig) elastiske støt.

Trinn 2 - Asteroids2

I dette trinnet er målet å få gravitasjonslogikken til å fungere og sjekke det ved å legge inn en sol (stor, gul og rund Asteroid-instans) og masse asteroider (Asteroid-instanser av med ulik tetthet og størrelse).

Utvid tick()-metoden slik at du for hvert SpaceObject-par beregner og håndterer den gjensidige gravitasjonskraften.

Trinn 3 - Asteroids3

I dette trinnet implementerer du støtte for å styre romskipet med piltastene (KeyCode.LEFT, KeyCode.RIGHT og KeyCode.UP). Finn selv ut hvilke Asteroids-metoder som må redefineres, for å få dette til. Sørg for å legge til et romskip og prøv å unngå å kollidere eller å bli fanget av sola!

Code Block

language	java
title	BaseSpaceObject
collapse	true

package inheritance;

import javafx.collections.ObservableList;
import javafx.geometry.Bounds;
import javafx.geometry.Point2D;
import javafx.scene.shape.Polygon;

public class BaseSpaceObject extends Polygon {
    /**
     * Adds the point given by x,y to this Polygon
     * @param x the x-coordinate
     * @param y the y-coordinate
     */
    protected void addPoint(double x, double y) {
        getPoints().add(x);
        getPoints().add(y);
    }
    /**
     * Adds the points given by the sequence of x- and y-coordinates
     * @param xys the x- and y-coordinates
     */
    protected void addPoints(double... xys) {
        for (int i = 0; i < xys.length; i += 2) {
            addPoint(xys[i], xys[i + 1]);
        }
    }
    
    /**
     * Adds the point given by angle, length in polar coordinates
     * @param angle the angle
     * @param length the length
     */
    protected void addPolarPoint(double angle, double length) {
        addPoint(Math.cos(angle) * length, Math.sin(angle) * length);
    }
    
    /**
     * Returns the position of this Polygon as a Point2D object
     * @return the position as a Point2D object
     */
    public Point2D getPosition() {
        return new Point2D(getTranslateX(), getTranslateY());
    }
    /**
     * Moves (displaces) this Polygon by the given dx, dy
     * @param dx the x displacement
     * @param dy the y displacement
     */
    public void translate(double dx, double dy) {
        setTranslateX(getTranslateX() + dx);
        setTranslateY(getTranslateY() + dy);
    }
    
    /**
     * Returns the position of the center of this Polygon.
     * The asParentCoordinates determines if the position is transformed into the parent coordinate system.
     * @param asParentCoordinates determines if the position is transformed into the parent coordinate system
     * @return the center position
     */
    public Point2D getCenter(boolean asParentCoordinates) {
        Bounds bounds = getBoundsInLocal();
        Point2D center = new Point2D((bounds.getMaxX() + bounds.getMinX()) / 2, (bounds.getMaxY() + bounds.getMinY()) / 2);
        if (asParentCoordinates) {
            center = localToParent(center);
        }
        return center;
    }
    /**
     * Returns the number of points in this Polygon
     * @return the number of points in this Polygon
     */
    public int getPointCount() {
        return getPoints().size() / 2;
    }
    /**
     * Determines of a specific point of another Polygon is inside this Polygon
     * @param other the other Polygon
     * @param pointNum the number of the point to check
     * @return
     */
    public boolean contains(BaseSpaceObject other, int pointNum) {
        ObservableList<Double> points = other.getPoints();
        double x = points.get(pointNum * 2), y = points.get(pointNum * 2 + 1);
        return this.contains(parentToLocal(other.localToParent(x, y)));
    }
}

Code Block

language	java
title	Asteroids
collapse	true

package inheritance;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import javafx.animation.KeyFrame;
import javafx.animation.Timeline;
import javafx.event.ActionEvent;
import javafx.event.EventHandler;
import javafx.geometry.Point2D;
import javafx.scene.input.KeyCode;
import javafx.scene.input.KeyEvent;
import javafx.scene.layout.Pane;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.util.Duration;

public class Asteroids extends Pane implements EventHandler<KeyEvent>  {

	private List<SpaceObject> spaceObjects;
    
    protected void add(SpaceObject so, double x, double y) {
        so.translate(x, y);
        getChildren().add(so);
        spaceObjects.add(so);
    }
    public void init() {
        spaceObjects = new ArrayList<SpaceObject>();
    }

	public void run() {
		// setter opp simuleringstakt
        Timeline tickTimer = new Timeline(new KeyFrame(Duration.millis(50), new EventHandler<ActionEvent>() {
    		private int tickCount = 0;
            @Override
            public void handle(ActionEvent event) {
                tick(tickCount++);
            }
        }));
        tickTimer.setCycleCount(Timeline.INDEFINITE);
        tickTimer.play();
        requestFocus();
        setOnKeyPressed(this);
        setOnKeyTyped(this);
    }

	// kalles når spesialtaster som pilene trykkes
	protected void handleKey(KeyCode keyCode) {
    }

	/*
     * Used for pausing or stepping
     */
    private int steps = -1;
    
    protected void handleKey(String character) {
        if ("+".equals(character)) {
            zoom(2);
        } else if ("-".equals(character)) {
            zoom(0.5);
        } else if (" ".equals(character)) {
            // toggle steps
            steps = (steps < 0 ? 0 : -1);
        } else if (">".equals(character)) {
            // one step
            steps = 1;
        }
    }

	private void zoom(double factor) {
        setScaleX(getScaleX() * factor);
        setScaleY(getScaleY() * factor);
    }
    
    @Override
    public void handle(KeyEvent keyEvent) {
        if (keyEvent.getCode() == KeyCode.UNDEFINED) {
            handleKey(keyEvent.getCharacter());
        } else {
            handleKey(keyEvent.getCode());
        }
    }

	private void tick(int tickCount) {
        
        if (steps == 0) {
            return;
        } else if (steps > 0) {
            steps--;
        }

		// accelerate due to gravity

		// lag en (dobbel) løkke her, som
		// håndterer gravitasjonskraften for alle par i spaceObjects-lista 

        // move all objects
        for (SpaceObject spaceObject : spaceObjects) {
            spaceObject.tick();
        }

        // check for collision
		// lag en (dobbel) løkke her, som
		// sjekker for og håndterer kollisjoner for alle par i spaceObjects-lista
    }

	public void handleGravity(SpaceObject spaceObject1, SpaceObject spaceObject2) {
		// regn ut avstanden mellom spaceObject1 og spaceObject2 (bruk getCenter-metoden),
		// beregn den gjensidige gravitasjonskraften basert på formelen
		// masse1 * masse2 / avstand ^ 2, og
		// påfør kraften med SpaceObject.applyForce-metoden
    }

	//

	public static void main(String[] args) {
   		AsteroidsProgram.main(new String[]{inheritance.Asteroids.class.getName()}); // lager en String-tabell med klassenavnet som eneste element
	}
}

Code Block

language	java
title	AsteroidsProgram
collapse	true

package inheritance;

import javafx.application.Application;
import javafx.application.Platform;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.stage.Stage;

public class AsteroidsProgram extends Application {
    private int width = 800, height = 600;
    @Override
    public void start(Stage stage) throws Exception {
        String paneClassName = getParameters().getRaw().get(0);
        final Asteroids asteroidsPane = (Asteroids) Class.forName(paneClassName).newInstance();
        asteroidsPane.setPrefSize(width, height);
        Scene scene = new Scene(asteroidsPane, width, height, Color.BLACK);
        stage.setScene(scene);
        stage.show();
        Platform.runLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                asteroidsPane.init();
                asteroidsPane.run();
            }
        });
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        launch(AsteroidsProgram.class, args);
    }
}

Page tree

Versions Compared

Old Version 33

New Version 34

Key

Del 2 - Oppsett av verden og simulering

Trinn 1 - Asteroids1

Trinn 2 - Asteroids2

Trinn 3 - Asteroids3