Book2v1

Рис. 113: Результат выполнения Листинга 91. Система частиц, состоящая из множества крестиков.

структора в 5-й строке. Как только частица создана, мы добавляем ее в хранилище в строке 46.

Метод upDate() принимает два аргумента и, обходя все частицы хранилища, он изменяет координат каждой из них (строки 52 и 53).

Метод render(), также обходя всё хранилище частиц, отрисовывает каждую из них. В 60-й строке мы задаем толщину линии в зависимости от размеров текущей частицы. В следующей строке мы запоминаем состояние системы координат, чтобы в 62-й строке переместить ее в точку центра cx, cy. В нашем примере точки центра совпадают для всех частиц, но они могут иметь и уникальные координаты. В 63-й строке мы вращаем систему координат относительно точки центра на угол angle, и в той же строке вызываем метод render() нашей частицы. После этого мы возвращаем систему координат в прежнее состояние. Обратите внимание, что метод render() не изменяет свойств частиц, а только использует их для отрисовки.

Задание 1. Раскройте комментарии строк 80 и 81 и закройте комментарием строку 82, для получения интересные художественные эффекты. Попробуйте поменять количество частиц, размер и остальные свойства.

В коде Листинга 91 в строках с 61-й по 65ю мы использовали матрич-

221

ное преобразование систем координат. Однако, во первых, не обязательно его использовать, во вторых, если нам требуется определить текущие координаты частицы, мы должны сделать обратные преобразования.

В следующем примере мы оставим класс LightParticle без изменений. Сейчас мы хотим, чтобы наши частицы были выкрашены в определенный цвет. Цвет будем брать из заранее заготовленного изображения. Мы будем реализовывать приложение, похожее по принципу работы на код Листинга 78 (результат выполнения которого представлен на Рисунке 92). Рассмотрим код нашего приложения в Листинге 92.

Листинг 92: Система частиц с растровами изображениями

4float counter ;

5

6LightParticle ( float cx , float cy , float size , float step ,

222

36}

37}

55}

56}

69}

70tmp . render () ;

71}

72}

73}

74

75 ParticleController pCont = new ParticleController () ;

76PImage pimg ;

77// PImage pimg1 ;

78

79 void setup () {

223

80size (500 , 500) ;

81smooth () ;

83background (50) ;

84pimg = loadImage (" eye . jpg ");

85// pimg1 = loadImage (" eye . jpg ") ;

86pimg . loadPixels () ;

87}

88

89void draw () {

90background (0) ;

91// pimg1 . filter ( GRAY );

94pCont . upDate () ;

95pCont . render ( pimg );

96}

97

98void mouseClicked () {

99pCont = new ParticleController () ;

100pCont . createParticles ( mouseX , mouseY , 500) ;

101}

Результат работы кода Листинга 92 показан на Рисунках 114 и 115. Поведение частиц не изменилось по сравнению с предыдущим примером: они также разлетаются от центра системы. А вот цвет их поменялся.

Рассмотрим изменившиеся по сравнению с предыдущим кодом и добавленные строки кода Листинга 93. В классе particleController мы поменяли логику методов upDate() и render() и ввели вспомогательное свойство counter в 41-й строке.

Метод upDate() обходит хранилище частиц и устанавливает каждой значение координат. Так же как и в предыдущем примере, когда мы делали перенос системы координат в cx, cy, частицы будут вращаться вокруг центра. С помощь синуса и косинуса мы поворачиваемся на угол angle и по воображаемому вектору отходим от центра на расстояние tmp.dist*counter. Счетчик counter увеличивается с каждым вызовом метода upDate(). Таким образом, мы знаем координаты положения частицы, которые будем использовать в методе render().

Метод render() объявлен с 57-й по 72-ю строку. В этом примере он принимает аргументом объект класса PImage по ссылке pimg. И далее мы обходим всё хранилище частиц. Для каждой частицы проверяем ее координаты – не вышли ли они за пределы размера изображения (строки с 61-й по 62-ю). Если координаты частицы находятся в поле изображения, то мы вычисляем цвет соответствующего пикселя (строки с 63-й по 66-ю) и затем задаем его для отрисовки обводки (строка 67). Больше

224

Рис. 114: Результат выполнения Листинга 92, Фазы системы частиц с растровым изображением.

никаких изменений в классе particleController мы не делали.

Мы изменили общую логику приложения, добавив свойство pimg в 76-й строке – ссылку на объект класса PImage. В 84-й строке в методе setup(), произвели загрузку изображения и связали объект класса PImage со свойством pimg. В 86-й строке произвели загрузки пикселей. Осталось передать ссылку на наш объект PImage в метод render() нашего контроллера.

В результате мы получили черный фон и разлетающиеся частицы, окрашенные в цвета нашего изображения. Если вы откроете комментарии в строках 77, 85, 91 и 92, то увидите другую картину. В этих строках мы создаем еще один объект PImage, тоже загрузив изображение. В 91- й строке мы применяем к нему фильтр градаций серого,в 92-й строке отрисовываем его. Система частиц отрисовывается поверх черно-белого изображения. Таким образом цветные крестики раскрашивают чернобелый фон (см. Рисунок 116).

Если требуется работа с несколькими контроллерами системами частиц, например, так, чтобы по клику мыши появлялся новый контроллер, при этом старый никуда не исчезал, то эту задачу также поможет решить класс ArrayList, только в таком случае в его объекте будут храниться контроллеры.

225

Рис. 115: Результат выполнения Листинга 92, Система частиц с растровым изображением. Фаза 3.

13.2Несколько контроллеров частиц

В каждом контроллере у нас сотни частиц (или столько, сколько указано), так что количество контроллеров будет безусловно влиять на производительность приложения. Нам надо позаботиться о том, чтобы удалять те частицы, координаты которых находятся за пределами экрана

– тогда мы освободим ресурсы, которые они занимали впустую. В Листинге 93 приведен только код основной части программы, так как класс LightParticle не поменялся. Для того чтобы запустить это приложение, не забудьте скопировать класс LightParticle в код Листинга 93.

Во второй строке кода Листинга 93 мы объявляем свойство pcs, связанное с объектом класса ArrayList, в котором будут храниться объекты класса ParticleController. Пока наше хранилище пусто.

226

Рис. 116: Результат выполнения Листинга 92, Система частиц рисуется по верх растрового изображения.

Заполнять хранилище мы будем по клику мыши. В 23-й строке мы создаем объект класса ParticleController и связываем его со ссылкой pCont. По ней мы вызываем метод pCont.createParticles(), в который передаем так же, как и в предыдущем примере, координаты мыши и количество частиц. После этого в 25-й строке мы добавляем наш контроллер в хранилище контроллеров вызовом метода pcs.add() по ссылке pcs. Если мы кликнем еще раз, то еще один контроллер добавится в хранилище. Теперь давайте разберем удаление (чистку) частиц.

В предыдущем примере в методе render() мы проверяли координаты частиц, и если частица была вне поля изображения, то не задавали ей цвет. В строках с 18-й по 23-ю в методе upDate() мы делаем схожую проверку. С целью хранения ссылок на частицы, которые мы будем удалять, в 14-й строке вводится ссылка на хранилище таких частиц. После того как мы прошли по всем частицам циклом в 15-й строке, у нас появился набор частиц для удаления. Теперь нам надо пройтись и по нему: это делается в строках 26-28. В классе ArrayList есть метод remove(), который удаляет объект из хранилища, если находит его там по ссылке, которую принимает аргументом.

Для того чтобы наглядно проверить количество элементов в хранили-

227

ще, мы воспользуемся еще одним методом класса ArrayList. Метод size() возвращает количество элементов хранилища. В строках с 77-й по 82-ю, если пользователь нажимает на кнопку «q», мы обходим хранилище контроллеров и у каждого обращаемся к свойству ar, вызывая метод size(). Количество элементов мы распечатываем в консоли. Результат работы кода Листинга 93 показан на Рисунке 117.

Листинг 93: Несколько контроллеров частиц

13void upDate () {

14ArrayList < LightParticle > remove = new ArrayList <

228

43}

44tmp . render () ;

45}

46}

47}

53void setup () {

54size (500 , 500) ;

55smooth () ;

56background (50) ;

57pimg = loadImage (" eye . jpg ");

58pimg . loadPixels () ;

59}

60

61void draw () {

62background (0) ;

63for ( ParticleController current : pcs ){

64current . upDate () ;

65current . render ( pimg );

66}

67}

68

69 void mouseClicked () {

70 ParticleController pCont = new ParticleController () ;

71pCont . createParticles ( mouseX , mouseY , 500) ;

72pcs . add ( pCont );

73}

78for ( ParticleController current : pcs ){

79int numbers = current . ar . size () ;

80println ( numbers );

81}

229

82}

83}

Рис. 117: Результат выполнения Листинга 93. Несколько контроллеров частиц на одном изображении.

Таким образом можно работать с несколькими контроллерами частиц. Удаление лишних частиц увеличивает производительность программы. Однако частицы, выпущенные из центра, улетают бесконтрольно – давайте посмотрим, каким образом можно заставить их двигаться по-другому.

230