Unknown - haskell-notes

line

:: GLfloat -> GLfloat -> GLfloat -> GLfloat -> IO()

circle

:: GLfloat -> GLfloat -> GLfloat -> IO()

294 | Глава 20: Императивное программирование

Теперь функция display принимает ссылку на глобальную переменную, которая отвечает за движение

шарика. Функция mouse2canvas переводит координаты в окне GLFWв координаты OpenGL. В GLFWначало ко-

ординат лежит в левом верхнем углу окна и ось Oyнаправлена вниз. Мы же переместили начало координат

в центр окна и ось Oy направлена вверх.

Посмотрим что у нас получилось:

$ ghc --make Animation.hs

$ ./Animation

Chipmunk

Картинка ожила, но шарик движется не реалистично. Он проходит сквозь стены. Добавим в нашу про-

грамму немного физики. Воспользуемся библиотекой Hipmunk

cabal install Hipmunk

Она даёт возможность вызывать из Haskell функции С-библиотеки Chipmunk. Эта библиотека позволя-

ет строить двухмерные физические модели. Основным элементом модели является пространство ( Space).

К нему мы можем добавлять различные объекты. Объект состоит из двух компонент: тела ( Body) и формы

( Shape). Тело отвечает за такие физические характеристики как масса, момент инерции, восприимчивость к

силам. По форме определяются моменты столкновения тел. Форма может состоять из нескольких примити-

вов: окружностей, линий и выпуклых многоугольников. Также мы можем добавлять различные ограничения

( Constraint) они имитируют пружинки, шарниры. Мы можем назначать выполнение IO-действий на столк-

новения.

Опишем в Hipmunkмодель шарика бегающего в замкнутой коробке:

module Main where

import Data.StateVar

import Physics.Hipmunk

main = do

initChipmunk

space <-newSpace

initWalls space

ball <-initBall space initPos initVel

loop 100 space ball

loop :: Int -> Space -> Body -> IO()

loop 0 _

_

=return ()

loop n space ball = do

showPosition ball

step space 0.5

loop (n -1) space ball

showPosition :: Body -> IO()

showPosition ball = do

pos <-get $position ball

print pos

initWalls :: Space -> IO()

initWalls space =mapM_ (uncurry $initWall space) wallPoints

initWall :: Space -> Position -> Position -> IO()

initWall space a b = do

body

<-newBody infinity infinity

shape

<-newShape body ( LineSegmenta b wallThickness) 0

elasticity shape $=nearOne

spaceAdd space body

spaceAdd space shape

initBall :: Space -> Position -> Velocity -> IO Body

initBall space pos vel = do

body

<-newBody ballMass ballMoment

shape

<-newShape body ( CircleballRadius) 0

Основные библиотеки | 295

position body $=pos

velocity body $=vel

elasticity shape $=nearOne

spaceAdd space body

spaceAdd space shape

return body

----------------------------

-- inits

nearOne =0.9999

ballMass =20

ballMoment =momentForCircle ballMass (0, ballRadius) 0

ballRadius =10

initPos = Vector0 0

initVel = Vector10 5

wallThickness =1

wallPoints =fmap (uncurry f) [

(( -w2, -h2), ( -w2, h2)),

(( -w2, h2),

(w2, h2)),

((w2, h2),

(w2, -h2)),

((w2, -h2),

( -w2, -h2))]

wheref a b =(g a, g b)

g (a, b) = H.Vectora b

h2 =100

w2 =100

Функция initChipmunk инициализирует библиотеку Chipmunk. Она должна быть вызвана один раз до

любой из функций библиотеки Hipmunk. Функции new[ Body|Shape|Space] создают объекты модели. Мы сде-

лали стены неподвижными, присвоив им бесконечную массу и момент инерции (initWall). Упругость удара

определяется переменной elasticity, она не может быть больше единицы. Единица обозначает абсолютно

упругое столкновение. В документации к Hipmunkне рекомендуют присваивать значение равное единице

из-за возможных погрешностей округления, поэтому мы выбираем число близкое к единице. После иници-

ализации элементов модели мы запускаем цикл, в котором происходит обновление модели (step) и печать

положения шарика. Обратите внимание на то, что координаты шарика никогда не выйдут за установленные

рамки.

Теперь объединим OpenGL и Hipmunk:

module Main where

import Control.Applicative

import Control.Applicative

import Data.StateVar

import Data.IORef

import Graphics.UI.GLFW

import System.Exit

import Control.Monad

import qualified Physics.Hipmunk

asH

import qualified Graphics.UI.GLFW asG

import qualified Graphics.Rendering.OpenGL asG

title =”in the box”

----------------------------

-- inits

type Time = Double