תכנות גרפי: אנימציה מנוע [JAVA]

Después de definir un primer interface עבור dibujar los objetos gráficos בתוך JAVA, vamos a implementar un motor gráfico de animación que nos permita gestionar la dinámica de la aplicación y, posteriormente, añadir interacción con el usuario.

El motor se encargará de llamar a las funciones que animan a cada uno de los objetos gráficos de la base de datos.

Un motor de videojuego es un término que hace referencia a una serie de rutinas de programación que permiten el diseño, la creación y la representación de un videojuego.

Del mismo modo existen motores de juegos que operan tanto en consolas de videojuegos y sistemas operativos. La funcionalidad básica de un motor es proveer al videojuego de un motor de renderizado para los gráficos 2D y3D, motor físico o detector de colisiones, sonidos, scripting, הנפשה, inteligencia artificial, redes, streaming, administración de memoria y un escenario gráfico.(בתוך).

Nuestra primera implementación del motor se apoyará en la funcionalidad que ya tenemos en la clase responsable del almacenamiento y representación: “לוח“. Definiremos un nuevo interface para añadir una nueva funcionalidad, la posibilidad de animar un objeto.

Interface Animable

El nuevo “interface” declarará un único método que deberán incorporar las clases que lo implementen.

package גרף;

ציבורי interface Animable {
	ציבורי חלל anima();
}

לדוגמא, podemos modificar una de nuestras clases gráficas para que se anime, o crear una nueva que extienda la funcionalidad de otra, como es el caso de la nueva clase Point2DAnimable que extiende la clase Point2D para almacenar coordenadas, ו - implementa el interface Animable con la función anima que simplemente modifica aleatoriamente las coordenadas almacenadas.

package גרף;

מעמד ציבורי Point2DAnimable מרחיב Point2D סככה Animable{
	ציבורי Point2DAnimable(int x, int ו -){
		super(x,ו -);
	}
	חלל ציבורי anima() {
		x+=(int)(Math.random()*5);
		x-=(int)(Math.random()*5);
		y+=(int)(Math.random()*5);
		y-=(int)(Math.random()*5);
	}
}

Añadiremos los nuevos objetos al sistema de almacenamiento de la clase Blackboard desde el applett principal

	private void iniciarElementos() {
		pizarra.addElement(new Point2DAnimable(50,50));
		pizarra.addElement(new Point2D(70,50));
		pizarra.addElement(new Point2D(50,70));
	}

Para animar los objetos de la base de datos, implementaremos un nuevo método en la clase Blackboard que se encargará de analizar si son animables, en cuyo caso llamará a la función anima propia de cada objeto

	public void anima(){
		Enum ספירה = מלון אלמנטים();
		אובייקט ob;
		זמן מה(enum.hasMoreElements()){
			OB = nextElement enum.();
			אם(ob instanceof Animable){
				((Animable) OB).anima();
			}
		}

	}

Motor de animación

El proceso que gestiona la actualización de la animación es el que denominamos motor de animación (construido como un hilo o “Thread“). Su responsabilidad se limita a llamar al procedimiento de animación que hemos implementado en la clase לוח.

בתוך sistemas operativos, un hilo de ejecución, hebra o subproceso es la unidad de procesamiento más pequeña que puede ser planificada por un sistema operativo.

Un hilo (Thread) es una característica que permite a una aplicación realizar varias tareas a la vez (concurrentemente). Los distintos hilos de ejecución comparten una serie de recursos tales como el espacio de memoria, los archivos abiertos, situación de autenticación, וכו '. Esta técnica permite simplificar el diseño de una aplicación que debe llevar a cabo distintas funciones simultáneamente.

Un hilo es básicamente una tarea que puede ser ejecutada en paralelo con otra tarea.(בתוך)

Nuestro motor de animación implementará la clase “Runnable” para disponer de métodos de inicio y parada.

package גרף;

מעמד ציבורי MotorGrafico סככה Runnable {
long interval = 100;

Dispondremos de una serie de variables de control de tipo booleano para poder pausar la animación.

boolean parar = false;
public void parar() { parar = true; }

boolean pausado = false;
void pausar() { pausado = !pausado; }

El constructor de la clase recibirá un objeto “לוח” como parámetro. Servirá para saber qué elemento tiene la función de animación principal. Este objeto lo almacenaremos en una variable para referenciarlo posteriormente.

private Blackboard graf;
ציבורי MotorGrafico(Blackboard graf) {
	זה.graf=graf;
}

Antes de arrancar el hilo de ejecución deberemos asegurarnos de que no está activo, en cuyo caso deberemos destruirlo para no ejecutar nada más que un proceso a la vez.

private volatile Thread blinker;
חלל ציבורי start() {
	אם(blinker!=null){
		blinker=null;
	}
	blinker = חדש Thread(זה);
	blinker.start();
}

Para parar el motor de animación destruiremos el hilo de ejecución, simplemente asignándole un valor nulo a la variable que controla el “Thread”.

ציבורי חלל stop() {
	blinker = null;
}

El proceso principal se realiza en la función “run()”.

Primero comprobaremos que no deseamos parar la ejecución del programa, y verificaremos que el hilo de ejecución es el adecuado. Si esto es así, suspenderemos la ejecución del programa unos milisegundos con la llamada a “sleep” ו -, al reanudarla, llamaremos al método de animación. Una vez animados los elementos gráficos volveremos a dibujarlos (repaint)

חלל ציבורי run() {
	Thread thisThread = Thread.currentThread();

	זמן מה (!parar && blinker == thisThread) {
		try {
			thisThread.sleep(interval);
		}  catch (InterruptedException e) {}

		אם (graf != null && !pausado) {
			animate();
			graf.repaint();
		}
	}
}

פונקציה “animate” llamará a la función “anima()” מעמד “לוח”, responsable de almacenar la base de datos gráfica.

	חלל פרטי animate() {
		graf.anima();
	}
}

Ejecución del programa

La clase de ejemplo deberá incluir la declaración de un objeto “MotorGrafico” al que le pasaremos el correspondiente parámetro para localizar la pantalla gráfica o “לוח”.

מעמד ציבורי Example1 מרחיב יישומון {
	Blackboard pizarra=חדש לוח();
	MotorGrafico motor =חדש MotorGrafico(לוח);

כמו כן, deberemos arrancar el motor de animación mediante la llamada a su método “start()”

	ציבורי Example1() throws HeadlessException {
		זה.setLayout(חדש GridLayout());
		זה.add(לוח);
		iniciarElementos();
		motor.start();
	}

Sólo nos queda añadir algunos elementos animables a la base de datos gráficos para completar el ejercicio. Veremos que unos puntos no se mueven, mientras que los que implementan el interface “Animable” si lo hacen de forma aleatoria.

	private חלל iniciarElementos() {
		pizarra.addElement(חדש Point2DAnimable(50,50));
		pizarra.addElement(חדש Point2DAnimable(60,50));
		pizarra.addElement(חדש Point2DAnimable(50,80));
		pizarra.addElement(חדש Point2DAnimable(50,70));
		pizarra.addElement(חדש Point2D(70,50));
		pizarra.addElement(חדש Point2D(50,70));
	}

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