在动画模拟中将逻辑与图形分开

时间:2018-01-06 11:10:41

标签: java animation graphics simulation

我需要编写一个程序,就像某个过程的动画模拟一样。没有详细说明,蜗牛(讲师的想法)会在棋盘状的表面上移动,每个矩形(我称之为单元格)都有(x,y)坐标。

我在将此模拟的逻辑与图形分离时遇到问题。例如:

我有一个Snail课程。它存储蜗牛的坐标并计算其行为。当它确定蜗牛应该从(x,y)移动到(a,b)时,我需要为该移动设置动画,所以我还必须以像素为单位计算蜗牛的位置,我需要在一段时间内重复进行蜗牛到流畅的移动,而不是跳跃。如果我不想在Snail类中执行此操作,这不会成为问题,因为它与图形严格相关而与逻辑没有任何关系。

我不能只根据它们在棋盘上的坐标制作一个绘制Snail s的循环,因为它不会反映它的流畅运动,只是当前的位置。

我现在最好的想法是将Snail扩展为GraphicSnail,这将另外计算和存储像蜗牛位置的属性(以像素为单位),但这对我来说似乎不够分开。

提前感谢您的帮助。

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

您可能想要使用Observer pattern

使用中间界面进行分离:

public interface SnailObserver {
   void update(Snail snail);
}

然后使您的图形相关类实现此接口。我不知道你用来渲染图形的库(如果有的话)。如果您使用的是JavaFX,GraphicSnail类也可以从ImageView继承。

public class GraphicSnail implements SnailObserver {

    @Overrride
    public void update(Snail snail) {
        // Use snail.getX() and snail.getY() to obtain 
        // position of the snail and perform whatever
        // graphical updates you wish to make
    }      

}

最后,这就是Snail类的样子。请注意附加字段,该字段包含对GraphicSnail的引用,但通过SnailObserver接口执行此操作。这就是分离所在。请注意,您还可以存储此类观察者的完整列表。在任何情况下,关键部分是在update()对象的状态发生变化时在观察者对象上调用Snail方法,从而使观察者意识到某些事情已发生变化。然后,observer对象检查Snail对象的当前状态,并相应地修改自己的状态。

public class Snail {

    private double x;
    private double y;
    private SnailObserver observer;

    public void move() {
        // Move the snail and then notify the observer
        // that the snail has changed like so: 
        observer.update(this);
    }

    public void registerObserver(SnailObserver observer) {
        this.observer = observer;
        observer.update(this); // initial sync
    }

    public double getX() {
        return x;
    }

    public double getY() {
        return y;
    }

} 

最后,在创建SnailGraphicSnail对象后,不要忘记注册观察者:

Snail snail = new Snail();
GraphicSnail graphicSnail = new GraphicSnail();
snail.registerObserver(graphicSnail);

希望这有帮助, 斯泰潘

答案 1 :(得分:1)

与Stephan的答案类似,在模型类中实现observable properties进行模拟。创建单独的外观类,负责可观察模型类的可视化表示。在创建外观时为皮肤指定对模型的引用,并在外观中将侦听器添加到模型的可侦听属性,以便外观可以根据需要对模型状态更改做出反应。

有关此方法的示例,请参阅此Tic-Tac-Toe code中的Square和SquareSkin以及Board和BoardSkin类。这是一段摘录:

class Square {
  enum State { EMPTY, NOUGHT, CROSS }

  private final SquareSkin skin;

  private ReadOnlyObjectWrapper<State> state = new ReadOnlyObjectWrapper<>(State.EMPTY);
  public ReadOnlyObjectProperty<State> stateProperty() {
    return state.getReadOnlyProperty();
  }
  public State getState() {
    return state.get();
  }

  private final Game game;

  public Square(Game game) {
    this.game = game;

    skin = new SquareSkin(this);
  }

  public void pressed() {
    if (!game.isGameOver() && state.get() == State.EMPTY) {
      state.set(game.getCurrentPlayer());
      game.boardUpdated();
      game.nextTurn();
    }
  }

  public Node getSkin() {
    return skin;
  }
}

class SquareSkin extends StackPane {
  static final Image noughtImage = new Image(
      "http://icons.iconarchive.com/icons/double-j-design/origami-colored-pencil/128/green-cd-icon.png"
  );
  static final Image crossImage = new Image(
      "http://icons.iconarchive.com/icons/double-j-design/origami-colored-pencil/128/blue-cross-icon.png"
  );

  private final ImageView imageView = new ImageView();

  SquareSkin(final Square square) {
    getStyleClass().add("square");

    imageView.setMouseTransparent(true);

    getChildren().setAll(imageView);
    setPrefSize(crossImage.getHeight() + 20, crossImage.getHeight() + 20);

    setOnMousePressed(new EventHandler<MouseEvent>() {
      @Override public void handle(MouseEvent mouseEvent) {
        square.pressed();
      }
    });

    square.stateProperty().addListener(new ChangeListener<Square.State>() {
      @Override public void changed(ObservableValue<? extends Square.State> observableValue, Square.State oldState, Square.State state) {
        switch (state) {
          case EMPTY:  imageView.setImage(null);        break;
          case NOUGHT: imageView.setImage(noughtImage); break;
          case CROSS:  imageView.setImage(crossImage);  break;
        }
      }
    });
  }
}

模型类和外观类的使用是如何创建JavaFX的UI控件的。如果您在JavaFX source code base中查看控件类及其外观的实现,您可以看到它是如何工作的。

一般来说,我认为通过扩展Control并使用内置的SkinBase类来创建控件对于大多数应用来说都是过度的。但是,您可以根据自己的需求评估方法。可能你最好在之前链接的Tic-Tac-Toe代码中使用像观察者那样更简单的东西。

此外,根据您希望使用此内容的距离,您可以使用layout definition from code using FXMLCSS stylesheets和样式与代码分开。在大多数情况下,我建议使用样式表。对于您描述的情况,可能不需要FXML分离。