Nd-avtodrom.ru

НД Автодром
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Симуляция движения и заноса машины в игре на JavaScript / Хабр

Игры для ZX-SPECTRUM

Grand Prix Simulator 2

файлы образы игры
grand_prix_simula.scl.zip
Spectrum-эмулятор для запуска игр можно скачать здесь

У этого имитатора гонок автомобилей типа «Формула-1» нет достойных аналогов, разве что программа Iron Man фирмы Virgin Mastertronic.

Прежде всего, в этой игре вы видите всю трассу автогонки целиком, как бы из кабины вертолета. Кроме того, играть могут одновременно даже три участника, а не только один или два, как обычно.

А самое интересное — режим повторного показа гонки. Закончив любой из этапов, можно поудобнее устроиться в кресле и просмотреть только что закончившийся заезд так, какбудто он был записан на видеомагнитофон.

После окончания загрузки зазвучит музыка и в средней части экрана начнут чередоваться три заставки:

• реклама фирмы Code Masters;

• таблица рекордов игры с именами 4 лучших водителей;

• подсказка: нажмите Space для старта игры или 1, 2 или 3 для смены водителей.

Обратите внимание,что в нижней части экрана постоянно сохраняются изображения 3-х гоночных автомобилей. Над каждым из них надпись с номером водителя и номером игрока, а снизу — списки управляющих клавиш с символическими изображениями их функций (таблица этих клавиш дается в конце этого описания).

Внимание! Автомобиль 3-го игрока управляется Sinclair-джойстиком, и хотя на клавиатуре имеются соответствующие ему клавиши (6, 7, 8, 9 и 0), учтите, что играть втроем с одной клавиатуры практически невозможно.

Начнем игру. Прежде всего необходимо назначить игроков. Для этого следует нажать клавишу 1, 2 или 3; удобнее начать с первой. Программа спросит, будет ли выбранным водителем компьютер, Если ответить Y (Да), то над соответствующей машиной появится вместо надписи PLAYER (игрок) слово COMPUTER (компьютер). Если N (Нет), программа попросит вас ввести имя. Делается это очень своеобразно: в средней части экрана появляется алфавит, размещенный я виде замкнутой петли. Клавишами управления выбранного игрока влево и вправо можно заставить алфавит двигаться, пока нужная буква не окажется над неподвижным курсором. Теперь нажмите клавишу вперед или назад, и выбранная буква окажется в той строке, где раньше было слово PLAYER (над соответствующей вашему выбору машиной). Так же набираются остальные буквы имени. «Стрелочка» позволяет стирать неверно набранный символ, а «кочерга» вернет вас в меню-заставку для назначения других игроков или начала игры.

Когда все игроки назначены, запускайте гонку нажатием клавиши Space. Стартовую команду GO! компьютер подаст не только надписью на экране, но и голосом.

К сожалению, все три машины на трассе будут одного цвета, поэтому повнимательней следите за своей с самого старта, где автомобили располагаются в порядке возрастания номеров слева направо. В том же порядке в верхней части игрового экрана для каждого игрока выводится:

DAMAGE — повреждения. Когда ваша машина будет сталкиваться с другими или выезжать за пределы трассы, надпись DAMAGE станет закрашиваться сиреневым цветом, при этом максимальная скорость поврежденной машины будет уменьшаться. Полное закрашивание приведет к остановке машины и выбыванию игрока из дальнейших соревнований.

Три зеленых прямоугольника соответствуют трем кругам гонки, именно такая дистанция предстоит вам на каждой из трасс. Пройденный круг отмечается закрашиванием в красный цвет соответствующего прямоугольника.

Большие цифры — оставшееся до конца гонки время. Если оно кончится, машина остановится, при этом соперники, имеющие больший запас времени, будут продолжать гонку.

После окончания этапа в правом верхнем углу экрана будет показана табличка с названием страны, где проходили соревнования, и с предложением нажать клавишу R для просмотра «видеозаписи» последних соревнований. При просмотре в левом верхнем углу экрана мигает символ R. Space — продолжение игры.

В остальной части экрана разместятся силуэты трех автомобилей с именами водителей и таблицами результатов гонки, в которых для каждого игрока будут даны (сверху вниз):

• оценка скорости прохождения трассы в % от лучшего возможного результата;

• контрольное время, отведенное на прохождение трассы;

• время первого, второго и третьего круга;

• оставшееся время (TIME LEFT). Это время на следующем этапе соревнований будет прибавлено к контрольному времени и тем самым увеличит ваши шансы добраться до финиша на более сложной трассе. Если Ваш автомобиль за контрольное время не добрался до финиша, то в графе TIME LEFT будет дано сообщение: FAILED ТО COMPLETE — не удалось закончить.

В этом случае после нажатия клавиши Space вы увидите, как закроются двери бокса за вашим автомобилем, а затем программа выведет таблицу рекордов и вернется к главному меню-заставке (если в игре есть другие участники, и они благополучно завершили прохождение трассы, то соревнования будут продолжены на новом этапе, но Вашим автомобилем будет уже управлять компьютер).

Если гонка завершена для вас благополучно, нажатие Space запустит следующий уровень игры — новую трассу.

Соревнования продолжаются от этапа к этапу до тех пор, пока добирается до финиша хотя бы одна машина, управляемая человеком, или пока не будет нажата клавиша Q, прерывающая игру на любом из этапов и возвращающая программу к меню-заставке.

Кроме того, устав от гонки, вы можете в любой момент нажать клавишу Р (включение/выключение паузы) и отдохнуть сколько требуется.

Пишем симулятор гонок

В данной статье представлены методы для создания математической модели автомобиля, позволяющие достаточно точно симулировать физику авто на уровне лучших современных симуляторов гонок.

Суть математической модели автомобиля — в зависимости от состояний элементов управления автомобилем, таких как педали дросселя («газ»), сцепления, тормозного усилия, руля и переключателя передач, выводить результирующие силы на каждом колесе авто, а также некоторые промежуточные значения, такие как скорость вращения колёс, обороты двигателя и т.п.

В рамках статьи не рассматривается реализация взаимодействий между твёрдыми телами. Этим может заняться любой физический движок, симулирующий физику твёрдых тел. Он должен поддерживать статические тримеши, динамические примитивы и соединения — этого будет достаточно.

Основные части, которые необходимо рассмотреть при создании мат. модели автомобиля:

Часть 1: Крутящий момент

Крутящий момент — есть вращательное действие силы. Это основа движущей силы автомобиля. Он создаётся в двигателе и передаётся колёсам, где есть рычаг, преобразующий крутящий момент в силу.

1.1 Двигатель автомобиля

Как уже было сказано — двигатель это источник крутящего момента. Для моделирования работы двигателя достаточно задать следующие характеристики:
1) зависимость крутящего момента от текущей скорости вращения коленвала;
2) инертность вращающихся элементов (совокупность маховика, коленвала и проч.)
3) тип расположения (продольно/поперечно);
при рассматривании двигателя внутри авто нам понадобится ещё одна характеристика:
4) масса двигателя.

Рассмотрим эти характеристики подробнее. Мощность двигателя определяется его крутящим моментом, причем эти две величины меняются в зависимости от «оборотов двигателя», т.е. от скорости вращения коленвала. Типичный график изображён на следующем рисунке:

Необходимо задать график крутящего момента, а мощность рассчитывается следующим образом:

где RPM — текущие «обороты двигателя». Как видно, при 7000 об/мин мощность равна крутящему моменту, в этой точке графики всегда пересекаются.

Крутящий момент, развиваемый двигателем, равен:

Куда направлен этот крутящий момент? Это зависит от сцепления, которое мы рассмотрим позже. А сейчас этот момент просто раскручивает наш мотор:

Вот так работает мотор. Однако эта формула не полная, так как существует так называемый обратный момент, возникающий при сбросе газа и заставляющий мотору снижать свои обороты:

Теперь ещё раз дополним этот участок — здесь заранее необходимо учесть фактор сцепления.

Чуть не забыл упомянуть о холостом ходе. Делается просто — когда обороты ниже определённого значения — величина открытия дросселя немного увеличивается.

Приблизительная структура нашего мотора на языке C++ будет выглядеть так:

Примечание: я привёл эту структуру только для того, чтобы читатель понял принцип, я советую НЕ использовать эту структуру, а писать свою в соответствии с выбранной вами архитектурой вашего приложения.

1.2 КПП

В коробке переключения передач происходит две вещи — преобразование и передача крутящего момента. Для моделирования работы КПП достаточно задать следующие характеристики:
1) передаточные отношения всех передач;
2) передаточное отношение «главной пары»;
3) КПД коробки передач.

Скорость вращения коленвала достаточно высока, например, на холостых оборотах она составляет около 16 полных оборотов в секунду. Поэтому в коробке передач существует так называемая «главная пара» — пара шестерёнок, представляющих базовый редуктор. Главная пара всегда включена.

Если вы взглянете с умным видом на график мощности, то поймёте, что он достигает маскимальных значений только в некотором диапазоне (особенно у гоночных машин он становится совсем узким). Для этого и нужны все передачи в КПП — чтобы держать мотор в диапазоне максимальной мощности.

Посмотрим, что же происходит с крутящим моментом, переданным в коробку передач:

Далее для примера привожу коэффициенты в КПП для «двенашки»:

КПП также действует и в обратном направлении — колёса раскручивают мотор. Это проще всего описать несколькими уравнений:

Последние две величины крутящего момента должны быть приложены к мотору и к колёсам соответственно. Возможно это не лучший вариант, так как тут явно что-то не так с величинами измерений, но работает это отлично.

1.3 Дифференциал

Это устройство позволяет вращаться колёсам с разными скоростями и при этом передавать на эти колёса крутящий момент.

Существуют межколёсные и межосевые дифференциалы. Для гоночных автомобилей часто устанавливают самоблокирующиеся дифференциалы, которые блокируются при появлении крутящего момента, а при его отсутствии дают вращаться колёсам независимо друг от друга.

На кольцевых и раллийных автомобилях эти дифференциалы управляются электронно, то есть задаётся график степени блокировки в зависимости от крутящего момента. Это позволяет значительно улучшить «управляемость» машины.

Простым способом смоделировать блокирующийся дифференциал явлется выравниваение скоростей вращения колёс, пример для двух колёс:

где Wh[].Rotation — скорость вращения определённого колеса, DiffForce — значение от 0 до 1 — сила блокировки дифференциала. В этой формуле также присутсвует множитель Throttle * Clutch, благодаря чему эффект блокировки возникает только при наличии крутящего момента. Если этот множитель убрать, то блокировка на заданную величину будет происходить постоянно.

Часть 2: Шасси

Теперь рассмотрим сам автомобиль. Несущий каркас, на котором держится мотор и всё остальное, взаимодействует с землёй посредством шасси.

Здесь стоит сказать о модели авто, которую мы составляем в стороннем физическом движке, моделирующем поведения твёрдых тел. На рисунке выше представлен пример — колёса это цилиндры, кузов это бокс, соединены они посредством соединения типа слайдер.

Ограничения движения этого соединения задают максимальный ход колёс в вертикальном направлении относительно кузова. Теперь рассмотрим подробно это движение.

2.1 Амортизаторы

Амортизаторы состоят из двух частей — демпфирующей и пружинящей — стойка и пружина. Стойка гасит колебания, а пружина плавно передаёт нагрузку.

Как работает пружина, думаю, никому объяснять не надо:

Полученная величина очень важна — это первая величина, которую мы передаём физическому движку, моделирующему физику твёрдых тел. По сути — это вертикальная сила, она передаётся от амортизатора к кузову в точке чуть выше самого колеса (примерно), а также она передаётся и самому колесу, только в другом направлении.

2.2 Распределение массы

Вертикальное давление на колесо, как будет показано дальше, сильно влияет на поведение автомобиля. Поэтому факт динамического перемещения давления между четырьмя опорами должен быть обязательно рассмотрен.

Та сила, которую мы нашли в предыдущем пункте, должна быть сохранена для каждого колеса, так как она нам понадобится, когда мы будем считать трение колёс.

Учтите также, что из-за расположения мотора не по середине мы имеем не равномерное распределение массы в состоянии покоя (на скриншоте выше машина затормаживает, не беспокойтесь). Если мотор спереди (чаще всего, но не всегда), то нагрузка на переднюю ось будет больше. У некоторых машин распределено 65% на переднюю ось и 35% на заднюю. У хороших машин, даже если мотор спереди, нагрузка может быть 50/50, но в большинстве случаев где-то 60/40.

2.3 Кинематика подвески

Пункт в принципе не обязательный, но если вы пишете серьёзный симулятор, то на это тоже следует обратить внимание.

Необходимо задать значения углов каждого колеса, таких как сход/развал (см. дальше), в зависимости от текущего положения и поворота колеса. На рисунка далее видно, как в реальности изменяются углы.

Это даёт ощутимый эффект в управляемости.

Часть 3: Сцепление шин с дорогой

3.1 Вращательное и поступательное движения колёс

Отчего вращаются колёса? Ну для начала от нашего мотора. Мы посчитали крутящий момент, который на них передаётся, осталось только его приложить:

Отчего же двигаются колёса? Двигает их связь с кузовом, то есть исходит это от физического движка. Следует отметить, что рассмотрению подвергнутся продольные и поперечные скорости движения, как показано на рисунке выше.

3.2 Тормозные механизмы

Тормоза устроены просто, но и тут есть небольшие нюансы. Во-первых, это ручной тормоз, я покажу как правильно его сделать и почему от него «заносит», а во-вторых, это распределение тормозного усилия.

Обычно при торможении вертикальная нагрузка на передние колёса значительно больше, чем на задние, поэтому передние колёса могут тормозить лучше.

Ручной тормоз устроен аналогично, только действует он исключительно на задние колёса:

Отчего же машины так классно заносит когда дёргаешь ручник? Передние колёса при этом не теряют сцепления, так как ничего не меняется, а задние блокируются, отчего появляется скольжение и задняя ось начинает пытаться обогнать переднюю, что и называется занос.

Для общего развития — ещё есть понятие «снос» — это когда передняя ось скользит, а задняя нет, то есть обратная ситуация заносу.

3.3 Трение шин

Самая важная часть. Я предпочитаю рассматривать продольное и поперечное трение в отдельности, хотя можно работать и с векторами. Просто плоские графики лучше воспринимаются.

Итак, в зависимости от скорости скольжения двух поверхностей относительно друг друга, сила трения между ними изменяется. Для колёс этот график может выглядеть так:

Как видим, чем сильнее скольжение, тем меньше сила. Это так для асфальта, но например не так для гравия — этот график может быть сильно изменён, всё зависит от покрытия и типа шин. С этим приходится экспериментировать.

Рассмотрим сначала поперечную силу — с ней всё просто. У нас есть скорость поперечного движения колеса (из физеского движка) — это и есть скорость скольжения. При помощи графика мы получаем поперечную силу, действующую на колесо:

Теперь рассмотрим продольную силу. Тут всё немного сложнее, так как необходимо учесть вращение колеса.
У нас есть продольная и вращательная скорость, найдём скольжение:

Теперь рассчитываем возникающую силу трения в продольном направлении:

Две полученые величины — продольная и поперечная сила не могут быть максимальными одновременно, тут необходимо действует правило «окружность трения», известное среди профессиональных гонщиков:

В некоторых случаях это может быть эллипс.

Следует также отметить, что ещё необходимо учесть угол поворота руля, если вы рассматриваете локальную систему координат при получении продольной и поперечной скоростей, а также при приложении таких сил, то проблем не возникнет. Да и в противном случае необходимы лишь некоторые векторные преобразования.

3.4 Сход/развал

Со сходом всё просто — задаём углы при расположении тел в физическом движке. Эффект проявится сам. Если Вы знакомы с такими понятиями и в жизни их ощущали, то сразу заметите, в противном случае можете не моделировать сход.

В случае развала у нас появляется дополнительная зависимость величины результирующей силы трения от угла наклона колеса.

Трение максимально, когда колесо стоит перпендикулярно, но в поворотах, когда весь автомобиль кренится и подвеска сжимается — угол колеса меняется. Именно для этого иногда выставляют небольшой угол развала. У гоночных машин он бывает огромным.

Не сложно догадаться, что эффект от этого тоже не маленький. Дело в том, что когда мы едем по прямой — нас не сильно волнует насколько хорошо сцепление с дорогой, а когда мы заезжаем в поворот — у внешних колёс (на них максимальная нагрузка от распределённой массы) сцепление становится максимальным, потому что они в повороте оказываются перпендикулярно плоскости дороги — пятно контакта шины с дорогой имеет в данном случае максимальную площадь. И всё это благодаря выставленному развалу.

3.5 Давление в шинах, уводы и подламывания

В жизни шины мягкие. В гонках это редко, но тоже встречается.

На самом деле смоделировать это очень просто — представим шину в виде пружины, чем больше она растянута, тем больше силы она передаёт. Чем выше давление, тем жестче пружина. Таким образом достигается эффект подламывания шины, благодаря которому создаётся невероятная реалистичность — каждый гонщик хорошо знает, что от давления в шинах, от жёсткости их боковины и их профиля сильно зависит поведение машины на дороге.

Сила трения передаётся мнимому (дополнительному телу), возникает разница в поперечном положении двух тел.

Далее всё просто: находим силу, действующую на основное тело, используя либо линейное уравнение F = kx , либо опять же строим нужный график для пущей реалистичности. Требования к зависимости следующие: сила стремится к нулю, если x стремится к нулю; сила стремится к бесконечности при x большем, чем ширина шины. Конечно на практике бесконечность не применима, поэтому результирующая сила ограничивается сверху силой трения.

Напомню также, что результирующая сила действует на оба тела.

Это всё, что необходимо знать об автомобиле, если Вы решили написать симулятор гонок.

Дополнительно выкладываю видео, качество ужасное, но смотреть можно. Если постараться, то можно углядеть мягкие шины 🙂

Читать еще:  Виды, устройство и принцип работы дифференциала

Игра на чистом JavaScript за 20 минут

На JS можно создавать сложные и простые игры любых жанров. Мы расскажем как создать 2D игру на JavaScript и HTML5 всего за 20 минут.

Для создания веб игр на языке JavaScript используется технология Canvas , которая позволяет выполнять JavaScript код в HTML5 документе. Вы можете более детально ознакомиться с этой технологией посмотрев видео ниже:

На html странице прописывается лишь тег канвас, а также подключение JS файла, в котором будет происходить обработка всей функциональности. К примеру, HTML файл может выглядеть следующим образом:

В JS файле необходимо найти нужный канвас по id и указать способ работы с ним.

Добавление изображений и аудио

Далее необходимо загрузить все изображения, а также аудио файлы, которые будут использоваться в игре. Для этого используйте класс Image и Audio соответсвенно. Ниже вы можете скачать все необходимые картинки, а также аудиофайлы к игре.

  • Скачать аудио файлы можно по этой ссылке ;

Код добавления изображений и аудио в игру:

Рисование объектов

Чтобы нарисовать объекты, а также добавить функционал к игре необходимо прописать функцию, которая будет постоянно вызываться. Такую функцию вы можете назвать как вам будет угодно. Главное, вам нужно вызвать эту функцию из вне её хотя бы один раз, а внутри неё прописать метод requestAnimationFrame , который будет вызывать функцию постоянно.

Весь код игры стоит помещать в этот метод, ведь в нем он будет постоянно обрабатываться и игра будет выглядеть живой и анимированной.

Чтобы отследить нажатие игрока на какую-либо клавишу, необходимо использовать отслеживание событий — addEventListener . К примеру, чтобы отследить нажатие на любую клавишу на клавиатуре надо прописать следующий код:

Видео урок

Это были лишь небольшие азы перед созданием самой игры. Предлагаем вам ознакомиться с небольшим видео уроком, в ходе которого вы создадите небольшую 2D игру на чистом JavaScript’е.

Весь JS код игры

Ниже вы можете посмотреть на полностью весь код JavaScript файла, который был создан в ходе видео урока выше:

ресурс для начинающих веб-разработчиков
комплексные веб-услуги по созданию сайтов

Справочный материал по основным языкам программирования и верстки сайтов.

Готовая методика создания простых и сложных динамичных сайтов, с использованием PHP и MySQL.

Использование веб-редактора Adobe Dreamweaver в разработке сайтов.

Использование графических редакторов Adobe Flash, Adobe Photoshop, Adobe Fireworks в подготовке веб-графики.

Разработка веб сайтов под «ключ».

Разработка отдельных фрагментов сайтов, консультации по вопросам верстки веб-страниц и веб-программирования.

Веб-инструмент

Веб-мастерская

Веб-услуги

Веб-графика

Веб-ресурсы

Посмотрите в Google

Подписка

Подпишитесь на получение самых последних новостей и статей, с уведомлением по E-mail.

Опрос

Движение элементов по заданной траектории

Анимационные эффекты на веб-странице можно создать с помощью сценариев и графических изображений. Эффект может быть усилен, если графическое изображение уже является анимационным. Такие изображения сохраняются в анимационных gif-файлах.

Схема сценария, осуществляющего непрерывное перемещение видимого элемента документа, имеет следующий вид:

function mentmove() < // инициализация движения
// подготовка к запуску функции move()
setInterval(«move()», задержка)
>
function move() <
. . . /* изменение координат top и left стиля перемещаемого элемента */
>
mentmove() // вызов функции для перемещения элемента

Таким образом, мы создаем две функции, имена которых могут быть произвольными. Первая функция mentmove() , осуществляет подготовку исходных данных и вызывает метод setInterval() с указанием в качестве первого параметра имени второй функции move() в кавычках. Вообще говоря, первый параметр метода является строкой, содержащей выражение, которое должно выполняться периодически во времени. Вторая функция, move() , изменяет координаты элемента. Поскольку метод setInterval() вызывает функцию move() периодически через заданное количество миллисекунд, то координаты элемента изменяются постоянно. При этом создается эффект движения. Скорость и плавность движения зависят от величин приращения координат (в функции move() ) и временной задержки (второго параметра метода setInterval() ). Чтобы начать перемещение элемента, необходимо просто вызвать первую функцию, mentmove() .

Чтобы иметь возможность прекратить движение элемента, следует сохранить значение, возвращаемое методом setInterval() , в глобальной переменной, а затем использовать его в качестве параметра метода clearInterval() в теле функции move().

Рассмотрим пример организации движения видимого элемента по произвольной кривой, заданной выражениями с одной переменной. Первое выражение описывает изменение вертикальной координаты элемента, а второе – горизонтальной. Эти выражения будут содержать одну переменную, которую мы обозначим через х – строчной латинской буквой. Переменную х можно интерпретировать как независимый параметр движения(например время). С помощью встроенной функции eval() можно вычмслить значения этих выражений при конкретном значении переменной х и присвоить их стилевым параметрам top и left перемещающего элемента. Функция move() , котрая все это выполняет, передается в качестве первого параметра методу setInterval() , периодически вызывающему ее через заданный интервал времени.

Функция инициализации движения mentmove будет принимать три строковых и один числовой параметр. Строковые параметры содержат соответственно значение идентификатора id перемещаемого элемента, выражения для вертикальной координаты и выражение для горизонтальной координаты. Числовой параметр определяет период времени, через который координаты элемента пересчитываются. Вид кривой зависит от выражений, задающих характер изменения вертикальной и горизонтальной координат. Вот код функции движения по произвольной кривой.

function mentmove(xid,yexpr,xexpr,ztime) <
/*Движение по произвольной кривой. Вариант1.
Параметры:
xid-id движущегося объекта, строка
уexpr-выражение для вертикальной координаты
хexpr- выражение для горизонтальной координаты
ztime-интервал времени между вызовами функции move(), мс */
if (!xid) return null
if(!yexpr) yexpr=»x»
if(!xexpr) xexpr=»x»
if(!ztime) ztime=100 //интервал времени, мс
x=0 /*глобальная переменная, входящая в выражение yexpr и xexpr */
setInterval(«move(‘»+xid +»‘, ‘»+yexpr+»‘, ‘»+xexpr+»‘)»,ztime)
>
function move(xid,yexpr,xexpr) <
x++
document.all[xid].style.top=eval(yexpr)
document.all[xid].style.left=eval(xexpr)
>
mentmove(«myimg», «100+ 50*Math.sin(0.03*x)», «50+x»,100)

Переменная х в функции mentmove() является глобальной и поэтому доступна в функции move(). Чтобы сделать переменную х глобальной, мы просто не использовали ключевое слово var перед первым ее появлением в коде.

Исходное позиционирование перемещаемого элемента с помощью таблицы стилей не играет особой роли, поскольку при вызове функции mentmove() элемент помещается в точку с координатами, равными значениям выражений хехрr и уехрr, вычисленным при х = 0. Поэтому начальное позиционирование следует задавать с помощью соответствующего выбора этих выражений.

Вот алгоритм выражения хехрr и уехрr при движении элемента по:

  • Прямой линии: уехрr=»a*x+y0″ ;
    хехрr=»b*x+x0″ ;
  • Синусоиде(волнистой линии): уехрr=»A*Math.sin(w*x+f)» ;
    хехрr=»x» ;
  • Эллипсу(овалу): уехрr=»A*Math.sin(w*x+f)» ;
    хехрr=»B*Math.cos(w*x+f)» ;

где A,B,w, f – числовые коэффициенты.

При А=В эллипс превращается в круг.

Рассмотрим пример перемещения изображения по синусоиде с амплитудой 50 пикселей и горизонтальной скоростью 10 пикселей в секунду. Начальные координаты графического объекта равны 100 и 50 пикселей по вертикали и горизонтали соответственно.

«utf — 8» >
Движение по синусоиде

«myimg» src= «../images/foto15.g if » style= «position:absolute; top:10; left:20 » >

Как написать игру на JavaScript

Современные браузеры позволяют создавать игры с полноценной графикой. Рассказываем, как написать простые гонки на JavaScript и HTML5.

Сейчас браузеры дают JavaScript-разработчикам огромное количество возможностей для создания интересных сайтов. Раньше для этого использовался Flash — он был популярен, и на нём было создано бессчётное количество игр, плееров, необычных интерфейсов и так далее. Однако они уже не запустятся ни в одном современном браузере.

Дело в том, что технология Flash тяжеловесна, а также полна уязвимостей, поэтому от неё стали отказываться. Тем более что появилась альтернатива в виде HTML5 — в этой версии появился элемент canvas.

Canvas — это холст, на котором можно рисовать с помощью JS-команд. Его можно использовать для создания анимированных фонов, различных конструкторов и, самое главное, игр.

Из этой статьи вы узнаете, как создать браузерную игру на JavaScript и HTML5. Но прежде рекомендуем ознакомиться с объектно-ориентированным программированием в JS (достаточно понимать, что такое класс, метод и объект). Оно лучше всего подходит для создания игр, потому что позволяет работать с сущностями, а не с абстрактными данными. Однако есть и недостаток: ООП не поддерживается ни в одной из версий Internet Explorer.

Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Вёрстка страницы с игрой

Для начала нужно создать страницу, на которой будет отображаться холст. Для этого потребуется совсем немного HTML:

Теперь нужно добавить стили:

Обратите внимание, что в HTML элементу canvas были заданы нулевые ширина и высота, в то время как в CSS указано 100%. В этом плане холст ведёт себя как изображение. У него есть фактическое и видимое разрешение.

С помощью стилей меняется видимое разрешение. Однако при этом размеры картинки останутся прежними: она просто растянется или сожмётся. Поэтому фактические ширина и высота будут указаны позже — через скрипт.

Скрипт для игры

Для начала добавим заготовку скрипта для игры:

В этом скрипте есть всё, что необходимо для создания игры: данные (массивы), функции обновления, прорисовки и управления. Остаётся только дополнить это основной логикой. То есть указать, как именно объекты будут себя вести и как будут выводиться на холст.

Логика игры

Во время вызова функции Update () будут меняться состояния игровых объектов. После этого они отрисовываются на canvas с помощью функции Draw (). То есть на самом деле мы не двигаем объекты на холсте — мы рисуем их один раз, потом меняем координаты, стираем старое изображение и выводим объекты с новыми координатами. Всё это происходит так быстро, что создаётся иллюзия движения.

Рассмотрим это на примере дороги.

На холсте выводится вот такое изображение и постепенно двигается вниз. Сразу же следом будет выводиться ещё одна такая же картинка, благодаря чему создастся ощущение бесконечной дороги.

Для этого создадим класс Road:

В массив с фонами добавляются два объекта класса Road:

Теперь можно изменить функцию Update (), чтобы положение изображений менялось с каждым кадром.

Остаётся только добавить вывод этих изображений:

Теперь можно посмотреть, как это работает в игре:

Пора добавить игрока и NPC. Для этого нужно написать класс Car. В нём будет метод Move (), с помощью которого игрок управляет своим автомобилем. Движение NPC будет осуществляться с помощью Update (), в котором просто меняется координата Y.

Начало работы с симуляцией дорожного движения в JavaScript

В ближайшие месяцы я буду задавать много вопросов. Для моего проекта научной ярмарки в девятом классе я хотел бы создать симулятор дорожного движения, чтобы проверить, могут ли взаимосвязанные сообщающиеся светофоры увеличить транспортный поток. У меня есть пара общих вопросов, с которыми мне нужна помощь.

  • Как бы я представлял дороги?
  • Как бы я заставил машину следовать по дороге?
  • Как бы я заставил машину переключить полосу движения или дорогу?

Я не ищу конкретный код, просто хорошие указатели и ресурсы, которые помогут мне начать работу. Любая помощь приветствуется, C.Ruhl.

P. S. Я только в средней школе, так что никаких сложных математических нотаций, пожалуйста 🙂

5 ответов

  • Начало работы с идеей IntelliJ

есть новая книга об intellij, начало работы с IntelliJ IDEA, я нахожу сайт tome, но не могу найти никого , у кого есть эта книга, пожалуйста, пришлите мне ?

Каков наилучший способ мониторинга трафика веб-сайта для размещенного на сайте Google App Engine? Довольно тривиально поместить некоторый код в каждый обработчик страницы для записи каждого запроса страницы в хранилище данных, и теперь (спасибо stackoverflow) У меня есть код для регистрации.

Один из возможных подходов, который используется довольно часто, заключается в использовании дискретной модели для дорог и положения автомобилей.

Каждая позиция на дороге может быть либо занята автомобилем (синяя точка), либо пуста. Автомобили перемещаются с дискретными временными шагами ровно на одну позицию (если целевая позиция пуста) вдоль заданных стрелок. Таким образом, автомобиль может даже переключить полосу движения, если в противном случае ему придется замедлить ход или остановиться.

Вы можете еще больше улучшить его, используя отдельные временные шаги для каждого автомобиля (имитируя более быстрые / медленные автомобили) или многими другими способами.

После того, как вы определили свои дороги (т. е. позиции и их последующие позиции) с помощью соответствующей структуры данных, эта модель относительно легко моделируется, но уже показывает интересные эффекты.

  1. Забудьте о UI.
  2. Представьте каждый объект в его базовой форме-только поместите в него свойства объекта. Например, автомобиль будет иметь размер и способность двигаться. Но у него не будет логики, чтобы заставить его двигаться. Точно так же светофор будет иметь такие состояния, как зеленый, желтый и красный. Но у него не будет логики, чтобы переключаться между этими состояниями. Аналогичные классы для дорог, полос движения и т. д.
  3. Создайте другой класс для драйвера. Этот класс будет содержать все методы, такие как сдвиг полосы движения, остановка, поворот, движение вперед и т. д. Более технически, это будет ваш «actor» и будет действовать на veichle. Аналогичный субъект был бы для управления светофором, который будет действовать на сеть светофоров. Сделайте его интерфейсом и имейте две реализации к нему-одну, которая использует преимущества взаимосвязанности, и другую, которая работает на статическом времени.
  4. Необязательно добавьте UI поверх этой объектной модели. Не увлекайтесь фантазией, начните с простых точек. Как только вы начнете работать со всеми простыми вещами, добавление более причудливых функций должно быть легким и свободным от воздействия (относительно).

Это будет очень сложный проект.

Но если ваша цель-доказательство концепции, у меня есть более простое предложение. Вы можете перейти сюда, сгенерированный пользователем, и получить всю сложность моделирования и всю точность. Начните с 31 автомобиля с дистанционным управлением, картонной модели вымышленного города, нескольких лампочек для имитации светофоров и нескольких добровольцев, которые умеют водить. Запишите заранее запрограммированную последовательность включений и выключений на бумаге и поручите некоторым добровольцам управлять этими огнями. Пусть другие добровольцы управляют машинами. Если у вас есть практический опыт работы с базовой электроникой, вы можете построить схему управления таймером для управления светом.

Всего самого доброго!

Вы можете попробовать библиотеку дискретного моделирования событий SIM.JS в Javascript. Здесь у них есть очень простой пример моделирования движения на перекрестке дорог .

  • Как получить радиус кривой при моделировании дорожного движения?

Я как раз собираюсь внедрить симуляцию дорожного движения. Для модели дороги я использую данные из OpenStreetMap. Это означает, что дорога состоит из нескольких участков, которые нанизаны друг на друга. Из этих сечений известны начальные и конечные точки. Транспортное средство движется по вектору.

Любая помощь была бы большой благодарностью заранее. У меня есть код, который отображает основной маршрут и альтернативный маршрут, однако я пытаюсь отобразить условия движения маршрута, например: если вы перейдете к картам и направлениям , они покажут красные или желтые линии на вашем маршруте.

О, Коннер, вы нашли действительно интересный вопрос — и тот, который является предметом исследования даже сегодня. Вот совет: прежде чем беспокоиться о том, как это сделать в JavaScript, потратьте некоторое время на размышления о том, как это сделать вообще.

Вот вам совет: сначала подумайте о привлеченных объектах. У вас есть машины, и они ездят по дорогам. Начните с квадратной сетки дорог, чтобы ваши машины двигались от перекрестка к перекрестку.

Выберите фиксированную скорость для автомобилей, так что потребуется постоянное время, чтобы проехать от перекрестка до перекрестка.

На каждом перекрестке есть светофор, который может быть красным или зеленым. Если он красный, то, конечно, машины не могут проехать, им приходится ждать.

Теперь ваша базовая программа будет выглядеть так

что происходит, когда вы обновляете местоположение автомобилей? (Подсказка: машина движется; может ли она пройти перекресток или нет?)

Это даст вам толчок.

Для моего экзамена на степень бакалавра я разработал веб-приложение управления дорожным движением, которое отслеживало транспортные средства в моем городе в режиме реального времени, и я использовал google maps api.
Я предлагаю вам использовать картографический сервис , такой как maps.google.com, yahoo.maps.com.
У них есть api для всего. вы можете использовать маркеры, чтобы представить что-либо на карте (автомобили,уличные фонари,даже пешеходы :)) ), и вы можете использовать их api для расчета расстояний и путей.
Это может показаться немного сложнее, чем средняя div-реализация, но, поверьте мне, это большой плюс-использовать сервис с хорошо организованным api.
+это будет иметь более профессиональный вид ;).

Похожие вопросы:

Я хочу создать симулятор дорожного движения, как здесь: http:/ / www.doobybrain.com/wp-content/uploads/2008/03/traffic-simulation.gif но я не очень глубоко задумывался об этом. Я бы создал классный.

Какой самый лучший и подходящий язык программирования я могу разработать для игры в гонки на автомобилях по улице с другими участниками дорожного движения, как на городских улицах, с правилами.

Нужно знать регулярное выражение в python, чтобы разделить это: Постоянный адрес статьи : фата колонии | Варшава | дорожного движения | партии : PTI в этот список: [Постоянный адрес статьи : колонии.

есть новая книга об intellij, начало работы с IntelliJ IDEA, я нахожу сайт tome, но не могу найти никого , у кого есть эта книга, пожалуйста, пришлите мне ?

Каков наилучший способ мониторинга трафика веб-сайта для размещенного на сайте Google App Engine? Довольно тривиально поместить некоторый код в каждый обработчик страницы для записи каждого запроса.

Я как раз собираюсь внедрить симуляцию дорожного движения. Для модели дороги я использую данные из OpenStreetMap. Это означает, что дорога состоит из нескольких участков, которые нанизаны друг на.

Любая помощь была бы большой благодарностью заранее. У меня есть код, который отображает основной маршрут и альтернативный маршрут, однако я пытаюсь отобразить условия движения маршрута, например.

Я программирую программное обеспечение на основе google maps api для аварийных автомобилей. Можно ли сделать так, чтобы направления api позволяли нарушать правила дорожного движения (например.

Предположим, что у меня есть курсор, расположенный так, как показано на следующем изображении Нажав b в обычном режиме, я могу перейти к началу слова. Отлично! Если я перемещу курсор на 1 , например.

Пример анимации движения в JS

Несмотря на существенный прорыв в создании анимаций на CSS, JavaScript по прежнему остаётся главным инструментом по анимациям в веб-разработке. На этом уроке, мы рассмотрим пример простейшей JS анимации движения блока. При клике по кнопке, блок начнет двигаться вниз, на заданное расстояние.

Сделаем нужные HTML и CSS заготовки — создадим в разметке кнопку и блок.

Оформим красиво внешний вид элементов. Поместим кнопку в верхнем левом углу окна браузера, а блок сместим ниже на 50 пикселей. Обоим элементам зададим абсолютное позиционирование. Мы сами задаем значения свойств top и left, в дальнейшем от них и будем отталкиваться, при создании анимации. Анимация движения — это плавная смена координат у элемента.

// CSS свойства кнопки
.btn <
width: 120px;
height: 40px;
position: absolute;
top: 0;
left: 0;
>

// CSS свойства блока
.box <
width: 120px;
height: 120px;
background: #ea78e5;
position: absolute;
top: 50px;
left: 0;
>

Программируем на JS

Мы хотим наш блок переместить вниз по оси Y на 150 пикселей относительно нижнего края окна браузера.

Получим оба элемента из документа по селектору класса и создадим для них переменные. Вспоминаем, что все элементы на сайте — это объекты, следовательно, в переменных у нас будет лежать тип данных object.

let btn = document.querySelector(‘.btn’);
box = document.querySelector(‘.box’);

Создаем функцию с логичным названием moveDown, отвечающую за всю JS анимацию. Внутри функцию создадим переменную coordY со значением 50. Цифра 50 — это стартовая позиция блока по оси Y. Мы будем 50 увеличивать на единицу, пока она не дойдет до 150. На отметке 150, мы остановим анимацию.

function moveDown() <
let coordY = 50;
>

Для реализации данного сценария, внутри главной функции создадим вспомогательную функцию frame, которая будет изменять Y координату блока. Пропишем условие, как это будет происходить. Если (if) значение переменной станет равным 150 пикселям, то выполнится команда clearInterval и анимация остановится.

В противном случае (else), значение переменной будет увеличиваться на единицу, создавая плавное движение. Перепишем стартовую координату (50) на конечную (150) через стили и добавим строку ‘px’.

function moveDown() <
let coordY = 50;
function frame() <
if (coordY == 150) <
clearInterval();
> else <
coordY++;
box.style.top = coordY + ‘px’;
>
>

Команда setInterval каждые 10 миллисекунд будет запускать функцию frame и проверять верно ли условие.

let time = setInterval(frame, 10);

Если верно и позиция равна 150, то анимация остановится. Значение переменной time передается в качестве параметра в команду clearInterval.

Иначе верхняя позиция блока будет увеличиваться на 1 при каждом запуске функции frame, не давая анимации заглохнуть. Привяжем функцию moveDown к обработчику события. При клике по кнопке, запустится анимация.

Демонстрация анимации блока на JS

Сейчас язык JavaScript востребован, как никогда раньше. Поэтому, за последнее время появилось так много фреймворков, помогающих ускорить разработку на JS. Самый популярный JS фреймворк — это React, этот видеокурс «React JS, Redux, ES2015 с Нуля до Гуру» поможет вам в кратчайшие сроки, приобрести навык работы с React.

Копирование материалов разрешается только с указанием автора (Михаил Русаков) и индексируемой прямой ссылкой на сайт (http://myrusakov.ru)!

Добавляйтесь ко мне в друзья ВКонтакте: http://vk.com/myrusakov.
Если Вы хотите дать оценку мне и моей работе, то напишите её в моей группе: http://vk.com/rusakovmy.

Если Вы не хотите пропустить новые материалы на сайте,
то Вы можете подписаться на обновления: Подписаться на обновления

Если у Вас остались какие-либо вопросы, либо у Вас есть желание высказаться по поводу этой статьи, то Вы можете оставить свой комментарий внизу страницы.

Порекомендуйте эту статью друзьям:

Если Вам понравился сайт, то разместите ссылку на него (у себя на сайте, на форуме, в контакте):

Она выглядит вот так:

  • BB-код ссылки для форумов (например, можете поставить её в подписи):
  • Комментарии ( 0 ):

    Для добавления комментариев надо войти в систему.
    Если Вы ещё не зарегистрированы на сайте, то сначала зарегистрируйтесь.

    Copyright © 2010-2021 Русаков Михаил Юрьевич. Все права защищены.

    Симуляция движения и заноса машины в игре на JavaScript

    Нужно было написать игру на JavaScript. Решил остановиться на примитивных гоночках. Когда я овладел принципами вращения и перемещения по HTML5 Canvas появилась следующая проблема: управление автомобилем. Делая эту игру я вспоминал игру Grand Prix Simulator 2 ZX Spectrum, в кторую я играл на компьютере «Байт».

    Управление там было следующее:

    • стрелка вверх: газ;
    • стрелка влево: поворот против часовой стрелки;
    • стрелка вправо: поворот по часовой стрелке.

    Реализовать это было просто: у машины есть направление в радианах, по нажатию кнопки у неё вызывается событие rotateLeft или rotateRight . Эти методы просто добавляют или вычитают константное значение изменения угла из направления машины.

    Но в той игре ещё у машины был занос (поначалу неудобно, но с ним интереснее). И я решил написать какую-нибудь эмуляцию заноса. По сути занос происходит когда сама машина меняет направление, но её движение не меняет направление вместе с ней. Насколько точно нужно воспроизвести движение с точки зрения физики? Я ставил целью сделать такой занос, который будет похож на реальный.

    Для начала нужно разделить вектор скорости и направление машины:

    this.carDirection — угол, задающий ориентацию машины;
    this.linearVelocity — вектор скорости, заданный в декартовых координатах.

    Дальше вешаем событие изменения ориентации машины на клавиши поворота. Когда она отличается от направления вектора скорости, то он начинает поворачиваться по направлению машины. Скорость поворота этого вектора задаётся эмпирическим коэффициентом SMOOTHING .

    Итак, машину понесло. Тепрь нужно проверить удержался ли пилот на трассе. Трасса представляет собой ломаную, участки которой имеют определённую ширину. Эти линии на трассе находятся под каким-то углом. Таким образом задача формулируется следующим образом: нужно проверить попадает ли точка в прямоугольник, расположеный под каким-то углом.
    Одним из способов будет перенос системы координат на участок трассы так, чтобы этот участок трассы лежал на одной из осей. Для этого нужно вычесть из координат машины координаты начала отрезка, а затем умножить их на матрицу поворота:

    Для матрицы поворота умножить вектор координат на матрицу, которая содержит синус и косинус угла поворота. Чтобы не вычислать тригонометрические функции при каждой проверке они вычисляются только один раз при инициализации карты и сохраняются как коэффициенты для каждого отрезка трассы.

    Программа сыроватая, но покататься уже можно тут.

    Начало работы с симуляцией трафика в JavaScript

    Я собираюсь задавать много вопросов в ближайшие месяцы. Для моего научного ярмарочного проекта для девятого класса я хотел бы создать симулятор дорожного движения, чтобы проверить, могут ли взаимосвязанные светофоры сообщать увеличить поток трафика. У меня есть пара общих вопросов, с которыми мне нужна помощь .

    • Как бы я представлял дороги?
    • Как бы я заставил машину следовать по дороге?
    • Как бы я заставил машину переключать полосы или дороги?

    Я не ищу конкретный код, просто хорошие указатели и ресурсы, которые помогут мне начать работу. Любая помощь приветствуется, C.Ruhl.

    PS Я учусь только в старших классах, поэтому, пожалуйста, никаких математических обозначений 🙂

    4 ответа

    Один из возможных подходов, который используется довольно часто, заключается в использовании дискретной модели для расположения дорог и автомобилей.

    Каждая позиция на дороге может быть занята машиной (синяя точка) или быть пустой. Автомобили двигаются с дискретными временными шагами ровно на одну позицию (если целевая позиция пуста) вдоль заданных стрелок. Таким образом, автомобиль может даже поменять полосу движения, если в противном случае ему пришлось бы замедляться или останавливаться.

    Вы можете улучшить его, используя отдельные временные шаги для каждого автомобиля (имитируя более быстрые или более медленные автомобили) или многими другими способами.

    После того, как вы определили свои дороги (то есть позиции и их последующие позиции) с помощью соответствующей структуры данных, эту модель относительно легко смоделировать, но она уже демонстрирует интересные эффекты.

    Для экзамена на степень бакалавра я разработал веб-приложение для управления движением, которое отслеживало транспортные средства в моем городе в режиме реального времени, и использовал API-интерфейсы Google Maps.
    Я предлагаю вам использовать картографический сервис, такой как maps.google.com, yahoo.maps.com .
    У них есть API для всего . Вы можете использовать маркеры для представления чего-либо на карте (автомобили, уличные фонари, даже пешеходы :))), и вы можете использовать их API для расчета расстояний и путей.
    Это может показаться немного сложнее, чем обычная реализация div, но, поверьте мне, это большой плюс — использовать сервис с хорошо организованным API.
    + это будет выглядеть более профессионально;).

    Ох, Коннер, вы действительно нашли интересный вопрос — и тот, который является предметом исследования даже сегодня. Вот предложение: прежде чем беспокоиться о том, как сделать это в JavaScript, потратьте некоторое время на размышления о том, как это сделать вообще.

    Вот предложение: сначала подумайте об объектах. У вас есть автомобили, и они путешествуют по дорогам. Начните с квадратной сетки дорог, чтобы ваши машины шли от перекрестка к перекрестку.

    Выберите фиксированную скорость для автомобилей, поэтому от перекрестка до перекрестка требуется постоянное время.

    У каждого перекрестка есть светофор, который может быть красным или зеленым. Если это красный, конечно, автомобили не могут пройти; они должны ждать.

    Теперь ваша основная программа будет выглядеть

    Что происходит при обновлении местоположения машины? (Подсказка: машина движется; она может проехать перекресток или нет?)

    Как разработчики игр создают виртуальные трассы

    Разработка гоночных автомобильных игр

    Когда геймеры принимают участие в реалистичных, красивых виртуальных гонках, они не думают, сколько усилий тратится на их создание. Игрок мчится по ярким проработанным трассам, лежа на диване, и не задумывается над тем, какое количество времени, ресурсов и энергии идет на создание умопомрачительных виражей из пикселей.

    Тем более не появляется мысль о технологии трансформации реальных гоночных трасс в виртуальные. Тут важнее проанализировать ошибки при вхождении в поворот или взять на вооружение прием, когда впереди идущий автомобиль становится способом для быстрого, эффективного снижения скорости.

    Так, технологии создания треков не привлекает внимания, но это один из самых важных элементов гоночной игры. Чтобы повысить к этому интерес, представители студий-разработчиков игр, такие как Sloughly Mad Studios, поделились секретами разработки трасс в проекте Project Cars 2. Это долгий, кропотливый процесс, который состоит из пяти этапов.

    Первый этап: предварительная подготовка

    Начальная стадия разработки требует огромных ресурсов и времени. Для создания «нормального трека» («Брэндс Хэтч», «Донингтон-Парк»), который порадует привередливых геймеров, требуется четыре специалиста и шесть для городской трассы (Лонг-Бич).

    Сначала специалисты долго спорят о том, что они хотят увидеть в конце процесса. Разработчики изучают запросы игрового сообщества, смотрят, какие типы гонок пользуются популярностью, что привлечет внимание. Далее находятся и исследуются самые знаменитые и знаковые треки. Также обсуждается вариант включение в проект классических, старинных гоночных автомобилей. Так, появляется возможность выбрать еще несколько ретро-треков.

    Увлекательный элемент фазы – процесс лицензирования, поскольку автомобильные компании имеют отделы лицензирования, но найти их крайне сложно. Поэтому разработчики поднимают все имеющиеся контакты в сфере автоспорте, чтобы найти выходы на нужный людей и наладить с ними общение. Как только начинается диалог, стартует планирование проекта. Необходимо сканировать трек, это лучший способ закладки реалистичности в игры гонок и симуляций.

    Современные стандарты сферы виртуальных развлечений требуют лазерного сканирования цепей или применения метода беспилотной фотограмметрии, где используются автоматизированные летательные аппараты – дроны, которые делают несколько тысяч снимков с разных высот. Полученный материал «загоняется» в компьютер для создания геометрии и текстур.

    Затем команда разработчиков тщательно исследует прилегающую к треку территорию, где будет сделано еще несколько тысяч фотографий кустарников, травы, склепов, зданий, сооружений и других особенностей ландшафта. Съемка объектов ведется под углом 90 градусов, чтобы специалисты могли воссоздать его геометрию.

    При обработке информации сначала создаются точечные облака на основании лазерного сканирования. Затем они превращаются в высокодетализированную сетку. На ней выполняется обработка данных внешней поверхности. Иногда программистам нужно воссоздать склоны гор, находящихся возле трасс — они являются важными элементами, которые должны быть построены с высокой точностью.

    Первый этап создания игры – грандиозная задача, которая предусматривает посещения разработчиками треков для получения снимков всех деталей местности, проведения исследований о том, как все меняется в разных погодных условиях и сезонах.

    Второй этап: создание основной дорожки

    Этот этап начинается с создания так называемого «чердака» – это поверхность трека, которая будет использоваться автомобилями для участия в гонках. Это подразумевает обработку результатов лазерного сканирования или данных фотограмметрии, проведенной беспилотником. В результате вручную создается физическая модель трека, которая является точной копией оригинала.

    В то же время художники работают над достопримечательностями и ключевыми зданиями, а также над созданием таких объектов, как пит-лейн, подъездные пути, районы паддока, гравийные ловушки. Это локации, в которых автомобиль может двигаться.

    Далее создаются бордюры, настраивается физическая среда. Добавление свойств поверхности означает, что если есть гравийная ловушка, то игра должна определять ее, как гравийную трассу.

    Свойства материала также помещаются в игру, поэтому автомобиль реагирует на физическое воздействие. На этом этапе добавляются границы трасс, ограждения безопасности, стены и барьеры шин, а также внешний и отдаленный рельеф, вторичные строительные конструкции и опоры. Начинает складываться внешний вид трека.

    Третий этап: подробное описание трека

    Тут все дело в тонкой настройке и добавлении маленьких, но очень важных элементов, которые превращают модель в настоящую виртуальную гоночную трассу. На этом этапе создаются боковые дороги, наложения текстур, нарисованные линии и другие подобные мелочи.

    Также настраивается и тестируется Live Track 3.0 – динамическая система погоды, которая следит за тем, чтобы шины, грязь и другие элементы органически связывались с изменяющимся климатом и погодой. Они должны быть технически настроены, наряду с сезонами и сезонными вариациями в игре. Должна быть проработана и трава – добавлены сорняки, маленькие кусты и другие крошечные детали. Все делается вручную, поэтому занимает много времени. Разработчики должны тщательно прорабатывать детали гаража и других вспомогательных сооружений, несмотря на то, что геймеры проводят там немного времени.

    Этап четвертый: проектирование уровня и численность населения

    Здесь начинается ввод данных для драйверов AI – искусственного интеллекта. Это настройка сетки, она производится так, чтобы автомобили правильно позиционировались на ней. Также для гаражей и пит-стопов спорткары ИИ и игрока должны знать, где будут останавливаться. На этом этапе в игру добавляются камеры воспроизведения, разработчики отслеживают реальную схему обзора трека и переносят ее в игру.

    Определяются позиции динамичного и разрушаемого контента – конусов, рекламных щитов, тумб, все, что можно разрушить или сбить. Много времени уходит на деревья и кусты. Чтобы добавить все эти геометрии при поддержке 60 кадров в секунду, разработчикам приходится попотеть — это сложная задача. На этом этапе люди также попадают в игру, и все они создаются вручную. При этом болельщики одеты по-разному, в зависимости от сезона.

    Добавляются дорожные машины, автобусы, аварийные транспортные средства. Также необходимо импортировать огни, анимированные активы – видеоэкраны, вертолеты, флаги, освещение для ночных гонок. На этом этапе трасса пополняется материалами для гонок – оборудование для ям и другими объектами.

    Этап пятый: окончательный блеск и оптимизация

    Все почти сделано, создание трека близится к завершению, и на этом этапе он почти готов к гонкам. Тут необходимо настроить погоду, зависящую от географического расположения трассы. Если это Калифорния, то зима будет очень отличаться, например, от итальянской локации.

    Существует множество различных условий освещения и визуальных стилей в зависимости от того, где находится трек. Также это касается климата, потому что разработчики добиваются точного моделирования. Затем нужно посмотреть, как выглядит трек, и откалибровать объекты. Здесь проверяется сбалансированность всех элементов и текстур.

    Уровень настроек деталей – еще один процесс, который делается на этом этапе. Если используется мощный игровой ПК, то игрок может подключить эти настройки, выставить высокую детализацию. Если «железо» устаревшее, придется отключить некоторые графические настройки. Так подготавливаются треки для работы с различной детализацией. То же самое касается версий игры для консолей.

    Далее оптимизируется геометрия, исправляются ошибки, готовый вариант пропускается через QA, чтобы убедиться, что все работает правильно. Результат демонстрируется владельцам трека, подписываются все разрешения.

    Объемная, кропотливая работа проделана. Теперь, когда геймер прокатится по трассе Лонг-Бич в Project Cars 2, он будет знать, сколько сил и времени было потрачено, чтобы сделать ее такой детализированной и реалистичной.

    Машинное обучение на JavaScript

    Дата публикации Nov 5, 2019

    Если вы пробовали машинное обучение раньше, вы, вероятно, думаете, что естьогромныйопечатка в названии статьи и то, что я хотел написать Python или R вместо JavaScript.

    И если вы являетесь разработчиком JavaScript, вы, вероятно, знаете, что с момента создания NodeJS в JavaScript практически все возможно. Вы можете использовать React и Vue для создания пользовательских интерфейсов, Node / Express для всего «серверного» и D3 для визуализации данных (еще одна область, в которой доминируют Python и R).

    В этом посте я покажу вам, как мы можем выполнять машинное обучение с помощью JavaScript! Мы начнем с определения того, что такое машинное обучение, кратко познакомимся с TensorFlow и TensorFlow.js, а затем создадим очень простое приложение для классификации изображений с использованием React и ML5.js!

    Машинное обучение? Что это такое?

    Если вы не жили под камнем все это время, вы, вероятно, слышали такие слова, как машинное обучение (ML) и искусственный интеллект (AI). Даже если вы не очень ориентированы на науку, вы, вероятно, видели рекламу Microsoft по телевидению и в Интернете, где Common рассказывает обо всех удивительных вещах, которые делает Microsoft.

    По правде говоря, почти все использовали машинное обучение и искусственный интеллект в какой-то момент своей жизни. Поцарапайте это, каждый использует ML и AI каждый день в своей жизни. От того, чтобы попросить Сири и Алексу сыграть какую-нибудь песню, до использования навигационных приложений на телефоне, чтобы получить самый быстрый путь к работе, — это все ML и AI.

    Но как мы определяем эти два термина? Давайте сосредоточимся на ML, так как это основная тема этой статьи. Проще говоря, машинное обучение — это:

    Область исследований, которая позволяет компьютерным системам что-то делать, не давая им никаких конкретных инструкций.

    Как разработчик, вы должны писать код определенным образом. Ваш клиент или менеджер говорит, что они хотят, чтобы желаемый результат был, и вы пытаетесь написать некоторый код, который даст вам этот результат. Но в машинном обучении вы знаете только проблему, которую нужно решить! Вы «учите» свой компьютер нескольким вещам, а затем бездельничаете и смотрите, какие поразительные результаты вы получаете от системы!

    Вопрос, на который нужно ответить: как мы можем заниматься машинным обучением? Программисты Python используют такие пакеты, как scikit-learn и Google удивительно TensorFlow выполнять машинное обучение. Но в прошлом году (2018) Google выпустил версию TensorFlow на JavaScript, элегантно названную TensorFlow.js !

    Но зачем заниматься машинным обучением на JavaScript? Ну, во-первых, способ машинного обучения на Python требовал от разработчиков держать код машинного обучения на сервере, а затем использовать JavaScript, чтобы позволить пользователям получать доступ к моделям на клиенте. И тут мы сталкиваемся с потенциальной проблемой. Если ваша модель машинного обучения становится слишком популярной и многие пользователи хотят получить к ней доступ, есть большая вероятность, что ваш сервер может выйти из строя!

    Но если мы используем машинное обучение, мы не только останемся в среде JavaScript как для кода машинного обучения, так и для кода пользовательского интерфейса, модель останется на стороне клиента! Кроме того, модели машинного обучения в основном используются финансовыми компаниями. Таким образом, модель ML на стороне клиента будет означать, что ваши данные остаются конфиденциальными.

    Давайте напишем некоторый код!

    Теперь у вас есть некоторые базовые знания о ML, и почему делать это на JavaScript может быть хорошей идеей. Но ML — одна из тех вещей, которые вы поймете лучше, попробовав это. Если вы хотите узнать больше о машинном обучении, прочитайте этот пост, который я написал недавно:

    Глубокое обучение с React Native

    Вокруг таких тем, как Искусственный интеллект (ИИ), всегда было много волнений. Когда кто-то упоминает .

    medium.com

    В этом разделе мы создадим приложение для машинного обучения с React, которое может выполнить очень хорошую классификацию изображений.

    SideBar:Процесс машинного обучения состоит из двух этапов: обучение и тестирование. Обучение включает в себя предоставление огромного количества данных для модели, которую модель затем обработает и распознает различные шаблоны, которые модель затем будет использовать для будущих прогнозов.

    Поскольку мы создаем модель классификации изображений, нам нужно отправить тысячи изображений в модель для обработки, прежде чем мы сможем делать какие-либо прогнозы. Изображения должны быть каким-то образом связаны друг с другом, и, честно говоря, у меня не так много картинок (я застенчивый человек). Кроме того, машинное обучение на JavaScript все еще для меня новость. Поэтому в качестве ярлыка я собираюсь использовать одну из предварительно обученных моделей.

    Прежде чем мы сможем начать кодирование, убедитесь, что в вашей системе установлены следующие компоненты:

    1. Узел- Нам понадобится это для установки разных пакетов
    2. Редактор кода — подойдет любой хороший редактор. Мне лично нравится пользоватьсяVSCode

    Следующим является создание шаблонного приложения React Для этого откройте командный терминал и выполните следующую команду:

    Эта команда создаст папку с именем ml-in-js и создайте стартовое приложение в вашей системе. Затем вернитесь к своему командному терминалу и выполните следующие команды:

    Первая команда довольно проста. Настоящее волшебство происходит во втором. npm run start Команда создает локальный уровень развития вашей системы и автоматически открывает его в браузере следующим образом:

    Это стартовое приложение не имеет понятия, что такое машинное обучение или Tensorflow. Чтобы решить эту проблему, нам нужно установить пакет Tensorflow.js. Для разработчиков Python вам нужно будет сделать pip install tensorflow один раз в вашей системе и свободно использовать пакет в любом месте и в проекте. Но когда дело доходит до JavaScript, вам нужно запустить npm install Команда для каждого проекта.

    Но вместо того, чтобы устанавливать библиотеку Tensorflow.js (TFJS) в приложении, мы установим еще одну библиотеку под названием ML5.js. Эта библиотека похожа на лучшую версию TFJS, которая значительно упрощает нам машинное обучение на стороне клиента. Итак, давайте установим эту библиотеку так:

    Если вы хотите убедиться, что библиотека была успешно установлена, перейдите к App.js файл в src папку и напишите следующий код:

    Если вы вернетесь в браузер, вы увидите большой0.4.1напечатано на экране. Это число может немного отличаться для вас в зависимости от последней версии ML5.js. Пока вы видите число, напечатанное на экране, вы можете быть уверены, что ваша библиотека ML5 была успешно установлена.

    С этим мы закончили с установочной частью. Теперь нам нужно создать функцию, которая может взять изображение и классифицировать его, используя предварительно обученную модель. Для этого напишите следующий код внутри App составная часть:

    Здесь у нас есть асинхронная функция classifyImage , Внутри этой функции мы сначала определяем наш классификатор изображений, загружая MobileNet данные в качестве учебного набора. Когда этот классификатор готов, мы устанавливаем ready государство для true , Затем мы выбираем image вставлен пользователем и передать его в classfier и запустить predict функция. Мы сохраняем метку самого высокого прогноза и уровень доверия в state объект.

    Весь наш файл App.js будет выглядеть примерно так:

    Время проверить модель. Для этого я дам следующее изображение для приложения:

    Когда я нажимаю на Classify кнопка, приложение запускает classifyImage функции и через некоторое время вы получите следующий результат:

    Не то, что я ожидал. Причиной этого неверного результата может быть ряд вещей. Наиболее важным из них является то, что MobileNet не является подходящим набором данных для классификации этого изображения.

    Давайте попробуем другое изображение. Может быть, животное

    Нажав на Classify кнопку снова, и я получаю 🤞:

    Вот Это Да! 90% уверенности, что на изображении есть бордер-колли, который относится к типу собак!

    Завершение

    Если вы до сих пор оставались со мной, то вы только что сделали машинное обучение на JavaScript! Давай, погладь себя по спине!

    Но мы с вами все еще далеки от того, чтобы быть экспертами по ОД. В этой статье мы провели тестовую часть машинного обучения и использовали предварительно обученную модель. Настоящее веселье начинается, когда вы берете свои собственные необработанные данные и пытаетесь использовать их для обучения своих данных.

    Это то, что я сейчас попытаюсь сделать. Так пожелай мне удачи! Если мне это удастся, я напишу свою следующую статью об этом.

    Как всегда, я хотел бы поблагодарить вас всех за чтение моих длинных статей. Я все еще новичок в машинном обучении в JavaScript. Поэтому, если вы считаете, что я допустил какую-либо ошибку в этом посте, или если бы я мог сделать что-то по-другому, пожалуйста, прокомментируйте это.

    Вы можете взглянуть на весь исходный код React App здесь:

    Разработка игр на JavaScript

    Web — удобная платформа для быстрого старта разработки игр, особенно если вы знакомы с языком JavaScript. Эта платформа обладает богатыми возможностями по отрисовке содержимого и обработке ввода с различных источников.

    C чего же начать разработку игры для web? Определим для себя следующие шаги:
    — Разобраться с game loop и отрисовкой;
    — Научиться обрабатывать пользовательский ввод;
    — Создать прототип основной сцены игры;
    — Добавить остальные сцены игры.

    Game loop

    Игровой цикл — это сердце игры, в котором происходит обработка пользовательского ввода и логики игры, а также отрисовка текущего состояния игры. Схематически game loop можно описать следующим образом:

    А в виде кода простейшая реализация игрового цикла на JavaScript может выглядеть так:

    Функция update() отвечает за логику игрового процесса и обновление состояния игры в зависимости от пользовательского ввода. Функция render() отрисовывает текущее состояние игры. При этом абсолютно неважно, с помощью каких технологий происходит отрисовка (Canvas, DOM, SVG, console etc).

    Следует помнить, что окружение браузера накладывает свои ограничения на работу этого кода:
    — Стабильный интервал таймера не гарантируется, а это значит, что игровой процесс может происходить с различной скоростью;
    — В неактивных вкладках браузера таймер может быть приостановлен, а при активации вкладки многократно запущен, что может привести к странному поведению игры;
    — SetInterval уже устарел для таких задач. Сейчас рекомендуется использовать метод requestAnimationFrame, так как он позволяет добиться улучшения производительности и уменьшения энергопотребления.

    Реализация game loop в браузере

    Рассмотрим несколько способов реализации игрового цикла c помощью метода requestAnimationFrame. В самой простой реализации мы столкнемся с определенными проблемами, которые постараемся решить в последующих реализациях.

    Простой и ненадежный способ. Просто используем requestAnimationFrame и надеемся на стабильные 60 FPS. Код для такого игрового цикла мог бы выглядеть так:

    Следует отличать плавность отрисовки игровой сцены (так называемые «тормоза» в играх) и скорость изменений в сцене (скорость событий в игре).

    Согласно спецификации метод requestAnimationFrame должен позволять отрисовку с частотой, равной частоте обновления дисплея. Сейчас зачастую это 60 FPS, однако в будущем, возможно, он позволит отрисовывать кадры и на более высокой частоте. Также следует помнить, что некоторые браузеры сейчас поддерживают режим экономии батареи, одной из оптимизаций которого является уменьшение частоты requestAnimationFrame.

    Получается, что указанный FPS может не только быть нестабильным, но ещё и в некоторых ситуациях выдавать частоту, в 2 раза отличающуюся от «идеальных» 60 FPS — как в положительную, так и в отрицательную сторону.

    На примере ниже можно увидеть, как при наивном подходе скорость игры будет зависеть от частоты кадров — попробуйте подвигать ползунок:

    Совсем плохо — скорость игровой логики зависит от мощности и загруженности устройства

    Данный подход категорически не рекомендуется использовать — он приведен здесь только для примера.

    Использовать RAF и рассчитывать время между кадрами. Сделаем наш код более гибким — будем считать, сколько времени прошло между предыдущим и текущим вызовами requestAnimationFrame:

    Теперь при проседании или изменении производительности скорость игры не изменится, а изменится только плавность отрисовки:

    Данный подход работает, но решает ли он все проблемы?

    Использовать фиксированный интервал для update(). Предыдущий подход действительно сделал наш код более устойчивым к различной частоте вызовов requestAnimationFrame, но с таким подходом нужно будет каждое свойство игровой логики изменять пропорционально прошедшему времени. Это не только не очень удобно, но и не подойдет для многих игр, использующих физику или расчет пересечения объектов, ведь в случае различной частоты вызовов update() нельзя гарантировать полную детерминированность сцены.

    Можно ли добиться фиксированного интервала, если подобное не поддерживается браузером? Есть способ, но код придется немного усложнить:

    Демо работы аналогично предыдущему примеру:

    Постоянный интервал для update()

    Таким образом, фиксированный временной шаг дает следующие преимущества:
    — Упрощение кода логики игры update();
    — Предсказуемость поведения игры, а соответственно, и возможность создания replay игровой сцены;
    — Возможность легкого замедления/ускорения игры (slomo);
    — Стабильная работа физики.

    Зависимость физических движков от FPS

    Если вы планируете использовать физические движки, то следует помнить, что чем больше кадров в секунду они просчитывают, тем выше будет точность симуляции. Некоторые движки очень сильно не любят низкий FPS. В примере ниже, используя ползунок, можно сравнить результаты симуляции при низких и, наоборот, чрезмерно высоких FPS:

    Ядро игрового движка

    Осталась еще одна проблема, которую нужно решить — неактивные вкладки браузера. С текущим кодом, если пользователь на несколько минут сделает вкладку неактивной, а потом вернется, код для update() будет вызван очень много раз за все время отсутствия, и игровая логика может убежать далеко вперёд. Конечно, можно продумать механизмы вроде паузы состояния игры, но все равно стоит избавиться от многократного вызова update().

    Подобные случаи можно проконтролировать и разрешить максимальную задержку между вызовами не более, чем 1 секунда. Собрав всё вышесказанное вместе, получаем код, который можно использовать как заготовку для создания игры:

    Этот код можно взять как основу для игрового цикла, и останется только реализовать две функции —update() и render().

    Различный FPS для update() и render()

    Game loop с фиксированным временным шагом позволяет контролировать желаемое количество FPS для игровой логики. Это очень полезно, так как позволяет снизить нагрузку на устройство в играх, где нет необходимости просчитывать логику 60 раз в секунду. Тем не менее, даже при низком FPS для игровой логики возможно продолжать рендеринг с высоким FPS:

    Оба квадрата изменяют свое положение и угол на частоте 10 FPS и рендерятся на частоте 60 FPS

    В примере выше для второго квадрата используется линейная интерполяция (LERP). Она позволяет рассчитать промежуточные значения между кадрами, что придает плавность при отрисовке.

    Использовать линейную интерполяцию очень просто — достаточно знать значение определенного свойства игрового объекта для двух кадров, предыдущего и текущего, а также рассчитать, в каком промежутке времени между двумя кадрами выполняется рендеринг:

    LERP дает возможность получить промежуточные значения для отрисовки при указании процента от 0 до 1

    Реализация функции линейной интерполяции:

    Добавление поддержки slow motion

    Совсем немного изменив код игрового цикла, можно добиться поддержки slow motion без изменения остального кода игры:

    Добавим slow motion в предыдущее демо. Используя ползунок, можно регулировать скорость игровой сцены:

    Обработка пользовательского ввода

    Обработка ввода в играх отличается от классических web-приложений. Основное отличие состоит в том, что мы не сразу реагируем на различные события, вроде keydown или click, а сохраняем состояние клавиш в обычный объект:

    Пока определенная кнопка нажата, значение будет true, а как только пользователь отпустит кнопку, значение вернется на false.

    Затем, когда будет вызван очередной update(), мы можем отреагировать на пользовательский ввод и изменить игровое состояние:

    Примечание: не используйте пиксели как единицу измерения для логики игры. Правильнее создать константу, например, const METER = 100; и от нее рассчитывать все остальные значения, такие как высота персонажа, скорость и т. п. Таким образом, можно отвязаться от рендеринга и сделать рендеринг для retina-устройств без лишней головной боли. В примерах кода этой статьи для простоты значение модели напрямую привязано к рендерингу.

    Ниже приведен пример реализации пользовательского ввода, используйте кнопки W, S, A, D и R для движения и вращения квадрата:

    Структура игры. Сцены

    Сцены в играх — довольно удобный инструмент для организации кода. Они позволяют разделить части игры на различные компоненты, каждый из которых может обладать своими update() и render().

    В большинстве игр можно наблюдать следующий набор сцен:

    Для организации сцен довольно удобно использовать обычные классы, например, предыдущее демо управления квадратом можно выделить в следующий код:

    Обратите внимание на вызов метода setScene — он находится в основном объекте игры и позволяет сменить текущую сцену на другую:

    Используя подобный подход, можно создать интро сцену и сцену меню для нашей увлекательной игры про путешествие квадрата:

    Используйте W, S, A, D, R и ENTER для управления

    Добавляем звук

    Познакомиться поближе с Web Audio API поможет статья на html5rocks.

    Вместо выводов

    Если вы знакомы с JavaScript, то, используя небольшой сниппет для реализации game loop, вы можете в кратчайшие сроки создать простенькую игру. Для игрового цикла рекомендуется использовать именно фиксированный временной шаг, так как это не только удобно, но и функционально.

    В случае необходимости разобраться, как работают игровые движки, рекомендуется попробовать написать прототип игровой сцены без использования стороннего кода. Если же вам нужно быстро попробовать реализовать прототип игры, то стоит задуматься о выборе фреймворка для этой задачи, так как в них уже содержится достаточно много инструментов, которые позволят значительно ускорить разработку.

    Подробнее о создании игр я рассказывал на встрече «Съесть собаку» — доступна запись доклада.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector