My:Abs — различия между версиями

Материал из synset
Перейти к: навигация, поиск
(Таймер)
(Часы с маятником)
Строка 266: Строка 266:
  
 
   <st id="run">                     
 
   <st id="run">                     
     <set obj="1" st="run"/>     <!-- запускание поворота стрелки -->
+
     <set obj="1" st="run"/>   <!-- запускание поворота стрелки -->
     <spin ta="60"  va="0.24" /> <!-- отклоняемся вправо до 60 град. со скоростью va -->
+
     <spin ta="60"  va="0.24"/> <!-- вправо до 60 град. со скоростью va -->
     <spin ta="-60" va="-0.24"/> <!-- отклоняемся влево -->
+
     <spin ta="-60" va="-0.24"/><!-- отклоняемся влево -->
     <spin ta="60"  va="0.24"/>   <!-- снова вправо -->
+
     <spin ta="60"  va="0.24"/> <!-- снова вправо -->
     <spin set="0"  spin="0"/>   <!-- запускаем поворот стрелки, зацикливаем качание -->
+
     <spin set="0"  spin="0"/> <!-- поворот стрелки, зацикливаем качание -->
 
        
 
        
     <click/>                     <!-- при клике делаем паузу вращения до следующего клика -->
+
     <click/>                   <!-- при клике - пауза до следующего клика -->
 
   </st>  
 
   </st>  
  
Строка 295: Строка 295:
 
   
 
   
 
   <st id="left">                      <!-- движемся влево -->                   
 
   <st id="left">                      <!-- движемся влево -->                   
     <spin ta="-60" va="-0.24" />      <!-- отклоняемся до 60 град. со скоростью va -->
+
     <spin ta="-60" va="-0.24" />      <!-- до 60 град. со скоростью va -->
 
     <spin ta="0"  va="0.24" go="right" />  
 
     <spin ta="0"  va="0.24" go="right" />  
  

Версия 14:07, 13 октября 2011

Машина состояний (state machine) является универсальным объектом для программирования в редакторе сцен сложного поведения объектов. Для машин с типовым набором состояний и поведений, в дальнейшем будут вводиться отдельные объекты.

Логика поведения машины состояний разбивается на отдельные узлы (состояния). Объект всегда находится строго в одном состоянии. Переход из одного состояния в другое происходит либо в результате внешнего воздействия на объект, либо в результате окончания некоторых процессов протекающих внутри объекта.

Параметры состояний задаются в редакторе сцены. Ниже, вместо скриншотов панели свойств, приводятся примеры на языке xml (так, как это выглядит во внутреннем файле сцены).

Введение

Внутри каждого состояния (далее тег st) могут находиться 4 вида команд - тегов:

  • Инициализация:
    • init - инициализация состояния
    • set - установка состояния другого объекта
  • Процессы:
    • time - задержка по времени
    • move - движение
    • alpha - изменение прозрачности
    • scale - изменение размера
    • rot - вращение
    • spin - движение по окружности
    • phys - движение в силовом поле.
  • Воздействия:
    • clik - что делать при клике на объект
  • Проверки:
    • wait - жать, пока другие объекты не окажутся в неком состоянии

Рассмотрим пример. Пусть объект находится в состоянии state="stop". При клике на него мышкой, он переходит в состояние st="run" в котором находится 3000 ms, через которые возвращается в состояние "stop". В xml-файле сцены он описывается следующим образом:

<obj id="1" kn="sts" w="64" h="64" x="734" y="534" state="stop">     
  
   <st id="stop">                   <!-- ждем клика -->
      <init  res="101" />           <!-- рисовать граф.ресурс 101 -->
      <click go="run" />            <!-- при клике - идем в состояние run-->
   </st>

   <st id="run">                    <!-- реакция на клик - другая картинка-->
      <init res="102" />            <!-- рисовать граф.ресурс номер 102 -->
      <time tm="3000" go="stop" />  <!-- через время tm переходим в stop -->
   </st>

</obj>

Наличие поля go="состояние" в любой команде инициирует остановку всех процессов и изменяет состояние.

Воздействие на объект и условия

Если в команде click указано значение go, то происходит переход в новое состояние

<click  go="run" /> 

Поля go может и не быть. Тогда все процессы внутри состояния (например, перемещения) останавливаются до следующего клика, которым они запускаются снова:

<click/> 

При появлении поля go в любой команде (не только в click) происходит анализ секции проверки состояний других объектов. Переход осуществляется только, если эта секция выполняется. Например, пусть смена состояния происходит, если объект номер 2 находится в состоянии "show":

<click  go="run"/> 
<wait  obj="2" st="show"/> 

Команд wait может быть несколько. В этом случае работает логическое или (или 2-й объект в st=show или 3-й в st=play):

<click  go="run"/> 
<wait  obj="2" st="show"/> 
<wait  obj="3" st="play"/> 

В случае логического и формат следующий:

<wait>
   <and obj="2" st="show"/>
   <and obj="3" st="run"/>
</wait> 
<wait  obj="4" st="play" /> 

Т.е. (2-й в show и 3-й в run) или (4-й в play).

Повтор команд

Все теги могут встречаться при описании данного состояния по несколько раз. Интерпретация таких повторов зависит от типа команды:

  • В последовательности одинаковых команд инициализации (init,init,...) выполняется только первая. Выполнение следующих команд инициируется другими командами.
  • Команды процессов выполняются параллельно и независимо. Например, последовательность move, move, move, alpha, alpha выглядит в виде параллельных цепочек, выполняющихся одновременно сверху вниз. При начале функционирования состояния запускается первый move и первая alpha. Когда одна из них выполнится происходит переход на следующую команду с таким же именем:
   move   alpha
   move   alpha
   move
  • Условная проверка (wait) производится на выходе из состояния. Выход происходит, если условие выполнилось.
  • Каждая команда может управлять номером выполнения команды из списка команд с данным именем

Рассмотрим перемещение персонажа по экрану. Пусть различные этапы движения персонажа собраны в графическом ресурсе в прямоугольную таблицу (по строкам расположено движение вперед, поворот и т.п.). Тогда можно указать начальный с1, конечный c2 фреймы в строке таблицы r (по умолчанию r=0). Движение вправо и вверх можно реализовать двумя способами. Первый - при помощи последовательности двух состояний (left и up):

<st id="left">
   <init res="101" c1="0" c2="15" r="0"/> <!-- 16 кадров ходьбы -->
   <move dx="100" tm="500" go="up"/>      <!-- движемся на dx за dt и идем в go --> 
</st>
<st id="up">
   <init res="101" c1="0" c2="15" r="1"/> <!-- 16 кадров подъема вверх -->
   <move dy="100" tm="500"/>              <!-- движемся на dy за dt и стоп --> 
</st>

Этот же процесс движения можно реализовать как одно состояние:

<st id="move">
   <init res="101" c1="0" c2="15" r="0" />    
   <move dx="100" tm="500" init="1"/>     <!-- сдвигаемся и вызываем 2-й init --> 
   <init res="101" c1="0" c2="15" r="0" />  
   <move dy="100" tm="500"/>              <!-- сдвигаемся  и останавливаемся --> 
</st>

При начале функционирования этого состояния выполняется инициализация с заданием графики. Затем происходит горизонтальное перемещение. Когда оно заканчивается выполняется следующая команда init (см. свойство init="1" в первом move; помним, что все команды нумеруются с 0). После этого сразу запускается следующий move.

Инициализация

При первом попадании в состояние можно установить те или иные параметры объекта. Например, его начальное положение в этом состоянии и alpha-прозрачность (если они отличны от общих параметров в разделе obj):

<init x="100" y="0"  al="0" /> 

Кроме этого, машина состояний может изменять состояния других объектов (не только машин).

<set obj="2" st="show" />         <!-- перевод объекта 2 в состояние show -->    

Команды init и set могут повторяться, но при первом попадании выполняется всегда только первый init и первый set. Если необходимо выполнить несколько set-ов, делается это так:

 
<set obj="2" st="show" set="1"/>  <!-- второй объект в состояние show и сразу-->    
<set obj="3" st="play" set="2"/>  <!-- третий объект в состояние play и сразу -->    
<set obj="4" st="run"/>           <!-- четвертый объект в run -->    

Например, пусть необходимо при заходе в состояние установить 2-й объект в состояние show, затем переместиться на dx и после этого перемещения задать состояние 3-го объекта в play. Делаем это так:

<set  obj="2" st="show"/>          <!-- второй объект в состояние show, затем -->    
<move dx="100 set="1"/>            <!-- перемещаемся и затем следующий set -->    
<set  obj="3" st="play"/>           

Если в начале не нужна установка состояния, вставляем пустую команду set:

<set/>             
<move dx="100 set="1"/>            <!-- перемещаемся и затем выполняем set -->    
<set  obj="3" st="play"/>           

Таймер

Время пребывания в данном состоянии задается командой time с параметром tm в ms:

<time tm="1000 go="next"/>        <!-- ждем 1000ms и покидаем состояние  -->    

Для программирования объектов со случайным поведением можно использовать последовательность команд time с параметром вероятности перехода p:

<time go="st1" tm="100" p="0.5"/> <!-- через tm с вероятностью 1/2 go to st1 -->    
<time go="st2"/>                  <!-- иначе перейдем в st2 -->    

Движение объекта

Возможно управление alpha-каналом, перемещением по сцене, вращением и т.п. Всё это команды процессов, начинающихся выполняться сразу и параллельно. Например, пусть объект должен переместиться в целевую точку с координатами tx,ty со скоростью 0.1 пиксель в ms, увеличивая свою непрозрачность с начальной (из раздела init) до ta=1 со скоростью da в ms. При этом он вращается и уменьшается:

<move  tx="100" ty="200" v="0.1" />
<alpha ta="1.0" da="0.001"  />
<rot   ta="0.1" da="0.001"  />
<scale ts="0.1" ds="0.001"  />

Любых команд движения может быть несколько. Например, пусть в данном состоянии объект должен двигаться по квадрату, пока мы на него не кликнем:

<init  x="0"    y="0"  />                <!-- левый верхний угол -->
<move  tx="10"  ty="0"  v="0.1" />       <!-- вправо -->   
<move  tx="10"  ty="10" v="0.1" />       <!-- вниз -->
<move  tx="0"   ty="10" v="0.1" />       <!-- влево -->
<move  tx="0"   ty="0"  v="0.1" move="0"/>  <!-- вверх и повтор -->
<click  go="next"/> 

Флаг move="0" в последней команде move означает, повторный запуск проигрывания команд move.

Рассмотрим подробнее команды процессов движения.

move

Перемещение по сцене:

  • tx, ty - целевые координаты в px к которым должен переместиться объект
  • v - скороcть перемещения в px/ms. Для фреймовой анимации, например, ходьбы скорость рассчитывается исходя из длительности одного кадра и числа кадров на фазу движения. Поэтому задается не время движения, а именно скорость.

rot

Вращение

spin

Движение по окружности

alpha

Изменение прозрачности

scale

Изменение размеров объекта


Симулирование физики

Смоделируем падение объекта до линии ty="0", с последующим его подпрыгиванием три раза с затухающей амплитудой (координата y направлена вниз):

<init  x="0"    y="0"  />
<phys  vx="0"   vy="0"    ay="9.8" ty="100"/>   <!-- падаем -->
<phys  vx="0.5" vy="-0.5" ay="9.8" ty="100"/>   <!-- первый отскок -->
<phys  vx="0.3" vy="-0.3" ay="9.8" ty="100"/>   <!-- второй отскок -->
<phys  vx="0.1" vy="-0.1" ay="9.8" ty="100"/>   <!-- третий отскок -->

Рассмотрим теперь подпрыгивающий мячик, который при касании с землей деформируется (вертикально сплюскивается). Это можно сделать в 3-е состояния (падаем, касаемся и взлетаем)

<st id="down">                                  <!-- падаем -->
   <phys  vx="0" vy="0" ay="9.8" ty="100" go="touch"/>   
</st>
<st id="touch">
   <scale ty="0.5" tm="100"/>                    <!-- сжимаемся -->
   <scale ty="1.0" tm="100"/>                    <!-- разжимаемся -->
</st>
<st id="up">                                     <!-- взлетаем -->
   <phys  vx="0.1" ay="9.8" ty="0" go="down"/>   
</st>

Естественно, необходимо рассчитать начальную скорость взлета, равную v=sqrt(2*ay*h), где h-высота падения.

Примеры

Часы с маятником

Есть 2 машины: стрелка и маятник в виде шарика, качающегося под стрелкой. При клике на шарик, часы останавливаются. При еще одном клике - опять начинают идти. Просто тикающую стрелку можно сделать из одного состояния "run":

<obj id="1" nm="стрелка" res="1" x="0" y="0" w="10" h="100" px="5" py="100" state="run">
  <st id="run">
     <rot da="30" tm="100"/>          <!-- поворот на 30 град. за 100 ms -->
     <rot tm="900" rot="0"/>          <!-- задержка 900 ms и зацикливание rot-эйтов-->
  </st>
</obj>

Однако, мы хотим останавливать часы только в состоянии окончания движения стрелки (после поворота от цифры к цифре). Кроме этого, нужна синхронность стрелки и маятника (т.е. стрелка поворачивается, когда маятник достигает максимального отклонения вправо). Поэтому:

<obj id="1" nm="стрелка" res="1" x="0" y="0" w="10" h="100" px="5" py="100" >
  <st id="stop" >                   <!-- просто рисуем res c текущими параметрами -->
  </st>
  <st id="run">                     <!-- поворачиваем на 30 град. вокруг (px,py) -->
     <rot da="30" tm="100" go="stop"/>
  </st> 
</obj>

Картинку шарика маятника будем не вращать относительно вынесенной за него точки пивота, а двигать по окружности, т.к. он должен принять на себя клик в своем текущем положении. Простая реализация может выглядеть так:

<obj id="2" nm="шарик" res="1" x="" y="" cx="5" cy="100" state="run">

  <st id="run">                    
     <set obj="1" st="run"/>    <!-- запускание поворота стрелки -->
     <spin ta="60"  va="0.24"/> <!-- вправо до 60 град. со скоростью va -->
     <spin ta="-60" va="-0.24"/><!-- отклоняемся влево -->
     <spin ta="60"  va="0.24"/> <!-- снова вправо -->
     <spin set="0"  spin="0"/>  <!-- поворот стрелки, зацикливаем качание -->
      
     <click/>                   <!-- при клике - пауза до следующего клика -->
  </st> 

</obj>

Скорость поворота по окружности (град/ms) вычисляется исходя из амплитуды в 60 град. Четыре таких амплитуд (качание влево-вправо) должны произойти за 1000 ms. Поэтому va=60*4/1000 = 0.24.

Добавим маятнику физичности. Мы ходим, чтобы после остановки и последующего клика он падал "вниз", а не начинал всё время поворачиваться вправо.

<obj id="2" nm="шарик" res="1" x="" y="" cx="5" cy="100" state="right">
  <st id="right">                      <!-- движемся cправа -->
     <set />                           <!-- первый раз стрелку не трогаем -->
     <set obj="1" st="run"/>           <!-- переключаем из spin -->

     <spin ta="60" va="0.24" set="1"/> <!-- отклонившись, включаем стрелку-->
     <spin ta="0"  va="-0.24" go="left" /> 

     <click spin="1"/>
  </st>
 
  <st id="left">                       <!-- движемся влево -->                  
     <spin ta="-60" va="-0.24" />      <!-- до 60 град. со скоростью va -->
     <spin ta="0"  va="0.24" go="right" /> 

     <click spin="1"/>
  </st> 

</obj>