Как перематывать состояние приложения?

Question

Я разрабатываю симуляцию полета на рабочем столе Java. Мне нужно записать все пилотные действия, которые происходят в кабине, такие как управление дроссельной заслонкой, рулевое управление, развертывание оружия и т. Д., Чтобы я мог просматривать эти события позже (или транслировать их в прямом эфире).

Я хотел бы добавить функцию воспроизведения изображений при воспроизведении событий, чтобы я мог визуально видеть кокпит, когда я двигаюсь вперед и назад во времени. Нет проблем с воспроизведением, пока я воспроизвожу событие в хронологическом порядке, но перемотка немного сложнее.

Как бы вы реализовали функцию перемотки?

Answer 1

Вы можете использовать вариант Command Pattern, и каждый из ваших пилотных действий выполняет операцию отмены.

Например, если ваш пилот сделал рулевое управление слева (просто, я знаю), его обратное будет направлено справа.

public interface IPilotAction { 
    void doAction(CockpitState state); 
    void undoAction(CockpitState state); 
} 

public class ThrottleControl implement IPilotAction { 

    private boolean increase; 
    private int speedAmount; 

    public ThrottleControl(boolean increase, int speedAmount) { 
     this.increase = increase; 
     this.speedAmount = speedAmount; 
    } 

    public void doAction(CockpitState state) { 
     if (increase) { 
      state.speed += speedAmount; 
     } else { 
      state.speed -= speedAmount; 
     } 
    } 

    public void undoAction(CockpitState state) { 
     if (increase { 
      state.speed -= speedAmount; 
     } else { 
      state.speed += speedAmount; 
     } 
} 

Answer 2

Я бы использовал модифицированный Memento pattern.

Разница заключалась бы в том, что у меня был бы объект объектов Memento, содержащий список всех пилотных действий.

Шаблон Memento обычно используется для откат (отмена), однако в вашем случае я мог видеть его применение также. Вам нужно будет также, чтобы пилотные действия были состояниями, поддерживающими хранилище.

Answer 3

То, что вы ищете, на самом деле представляет собой смесь моделей Command и Memento. Каждое пилотное действие должно быть командой, которую вы можете зарегистрировать. Каждая зарегистрированная команда имеет, если req'd, запись в память любого дополнительного состояния, в котором (A) не находится в команде, и (B) не может быть надежно восстановлена. «B» важен, некоторые из этих состояний находятся в практически любой нетривиальной области. Его необходимо сохранить для точной реконструкции.

Если вы объедините эти понятия, по существу прикрепляя память к каждой команде, у вас будет полностью зарегистрированная серия детерминированных событий.

Я обсуждал это более подробно в different answer. Не бойтесь существенно адаптировать шаблоны проектирования к вашим конкретным потребностям. :)

RE Обеспокоенность Производительности:

Если вы планируете прыжки несколько минут, чтобы быть частым случай, и после реализации вы показываете, что это неосуществимое узкое место производительности, я хотел бы предложить реализацию случайный «снимка» по с механизмом каротажа. По существу, сохраняйте состояние всего приложения каждые несколько минут, чтобы свести к минимуму количество логарифмической перемотки, которое необходимо выполнить. Затем вы можете получить желаемый таймфрейм из ближайшего сохраненного состояния. Это аналогично key frames в анимации и мультимедиа.

Answer 4

Не прямой ответ, но ознакомьтесь с обсуждением внедрения отмены. В основном это будут текстовые редакторы, но должны применяться те же принципы.

Это помогает, если вы предпочитаете неизменность. Отменить сложные изменения сложно. Даже автоматизированные системы имеют проблемы с производительностью (Software Transaction Memory, STM).

Answer 5

Убедитесь, что вы внедрили симуляцию таким образом, что «состояние» моделирования является функцией. То есть, функция времени.

Учитывая начальное состояние в момент времени T0, вы должны иметь возможность построить рамку моделирования в момент времени Tn для любого n. Например, начальное стационарное состояние и никакие события (пока) не могут совпадать с идентификационной функцией, поэтому Tn == Tn+1.

Для получения какого-либо экспериментального действия в момент времени Ta вы сможете построить кадр Ta+n для любого n. Таким образом, вы думаете о событиях как о модификации функции, которая принимает значение времени в качестве аргумента и возвращает кадр моделирования за это время.

Я бы использовал историю событий как Zipper из (времени, функции) пар, представляющих состояние управления имитацией. «Текущее» состояние будет в центре внимания, со списком будущих состояний справа и прошлыми состояниями слева. Как так:

([past], present, [future]) 

Каждый раз, когда изменяется состояние моделирования, записать новую функцию состояния в future. Запуск моделирования затем становится вопросом выбора функций из списка future и передачи текущего времени в них. Запуск его назад точно такой же, за исключением того, что вы выбираете события из списка past.

Так что, если вы во время Tn, и вы хотите, чтобы перемотать время Tn-1, заглянуть в past список для последнего состояния которого time атрибут меньше n-1. Передайте n-1 в свой атрибут function, и у вас есть состояние моделирования в момент времени Tn-1.

I've implemented a Zipper datastructure in Java, here.

Answer 6

вы можете просто хранить состояние в каждом конкретном случае. 1kb для состояния (скорость ветра, скорость объекта + ориентация/управляющие входные состояния, x 30fps x 20 min ~ 36megs. 1kb состояния позволят вам записать около 16 объектов (pos/speed/угловая скорость/ориентация/и 5 оси управления/Эффект)

Это может быть слишком много для вас, но это будет проще всего реализовать. Для воссоздания состояния (мгновенного acecss) не будет никакой работы, и вы можете легко интерполировать между состояниями (для более быстрое/медленное воспроизведение) .Есть дисковое пространство вы можете просто закрепить на нем, и это можно сделать во время записи, поэтому во время воспроизведения этой памяти невозможно зацепить.

Быстрый способ сэкономить место будет состоять в том, чтобы разбивать файл записи , и сжимать каждый бит отдельно, т. е. один поток zip для каждой минуты. Таким образом, вам нужно будет только сжимать текущий бит, сохраняя связку в памяти, но это зависит от того, насколько хорошо ваши данные состояния застегнуты.

записи команд и наличие файлов классов для реализации нескольких направлений воспроизведения потребует много отладочной работы. замедление/ускорение воспроизведения также будет более интенсивным с точки зрения вычислительной мощности. и единственное, что вы сохраняете, - это пространство.

если это премиум, есть и другие способы сэкономить на этом.