プログラミング基礎/2016/2016年12月15日

予習（包含関係） †

これまで，クラスの属性にはint，float，booleanなど初めから用意されている型を用いてきた．しかしながら，自分で作ったクラスも型であるので，当然ながらそれもまたクラスの属性の型に利用できる．

例えばこれまで書いてきたボールを例に挙げると，位置（x,y），速度（vx,vy）は2次元ベクトルである．そこで，新たに2次元ベクトルを表すクラス（型）Vector2を作り，それを利用することもできる．

Ball ball0;
final float GRAVITY = 9.8 / 60;
final float ELAS = 0.98;

void setup(){
  size(500, 500);
  ball0 = new Ball(width / 2, height / 2, 10, -10, 50);
}

void draw(){
  background(255, 255, 255);
  ball0.move();
  ball0.draw();
}

class Vector2{
  float x;
  float y;
  Vector2(float x, float y)
  {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class Ball{
  Vector2 p;
  Vector2 v;
  float d;

  Ball(float x, float y, float vx, float vy, float d){
    this.p = new Vector2(x, y);
    this.v = new Vector2(vx, vy);
    this.d = d;
  } 

  void move(){
    this.p.x += this.v.x;
    this.v.y += GRAVITY;
    this.p.y += this.v.y;
    
    if (this.p.x < (this.d / 2)){
      this.p.x = this.d / 2;
      this.v.x = ELAS * -this.v.x;
    }
    
    if (this.p.x > (width - (this.d / 2))){
      this.p.x = width - (this.d / 2);
      this.v.x = ELAS * -this.v.x;
    }
    
    if (this.p.y > height - (this.d / 2)){
      this.p.y = height - (this.d / 2);
      this.v.y = ELAS * -this.v.y;
    }
  }
  
   void draw(){
     ellipse(this.p.x, this.p.y, this.d, this.d);
   }
}

以下のようにあるクラスが，他のクラスを属性（メンバ変数）として持つことを包含関係と呼ぶ．has-a関係とも呼ぶ．

class Ball{
  Vector2 p;
  Vector2 v;

カメ（ヒント付き） †

final float turtleD  = 100;        // 亀の大きさ(甲羅の直径)
Turtle turtle;

void setup() {
  size(480, 480);
  noStroke();
  colorMode(HSB, 360, 100, 100);
  turtle = new Turtle(turtleD, width / 2, height - turtleD);
}

void draw() {
  background(0, 0, 100);
  turtle.drawFigure();
  turtle.move();
}

class Turtle {
  final float vx0 = 0;
  final float vy0 = -0.3;
  float x;
  float y;
  float vx;
  float vy;
  float d;
  Shell shell;
  Head head;
  Leg[] legs;  //足は四本なので素直に配列を使う

  Turtle(float d, float x, float y) {  // 甲羅の直径と中心の初期位置
    this.d = d;
    this.x = x;
    this.y = y;
    vx = vx0;
    vy = vy0;
    head = new Head(d / 3, 0, - d / 2, x, y);
    shell = new Shell(d, 0, 0, x, y);
    //足を作る
    //足は4本，すべて位置が違うので，インスタンス生成時にはfor文を用いていない
    legs = new Leg[4];
    legs[0] = ???;
    ...
    legs[3] = ???; 
  }

  void drawFigure() {
    head.drawFigure();                    // 頭を描画する
    shell.drawFigure();                   // 甲羅を描画する
    //足を描く
    for(int i = 0; i < legs.length; i++){
      legs[i].drawFigure();
    }
  }

  void move() {
    // 上端判定
    if (head.getTopY() < 0) {
      vy = 0;
    }
    // 移動
    x += vx;
    y += vy;
    head.move(x, y);                    // 頭を移動する
    shell.move(x, y);                   // 甲羅を移動する
    //足を移動する
    for(int i = 0; i < legs.length; i++){
      legs[i].move(x, y);
    } 
  }
} 

/** 甲羅 */
class Shell {
  float d;                 // 甲羅の直径
  float x;                 // 甲羅の中心のx座標
  float y;                 // 甲羅の中心のy座標
  float offsetX;           // 体の中心からのx方向のoffset
  float offsetY;           // 体の中心からのy方向のoffset
  Shell(float d, float offsetX, float offsetY, float baseX, float baseY) { //
    this.d = d;
    this.offsetX = offsetX;
    this.offsetY = offsetY;
    x = baseX + offsetX;
    y = baseY + offsetY;
  }
  void drawFigure() {
    fill(150, 50, 50);
    ellipse(x, y, d, d);
  }
  void move(float baseX, float baseY) {
    x = baseX + offsetX;
    y = baseY + offsetY;
  }
}

/** 頭 */
class Head {
  float d;                 // 頭の直径
  float x;                 // 頭の中心のx座標
  float y;                 // 頭の中心のy座標
  float offsetX;           // 体の中心からのx方向のoffset
  float offsetY;           // 体の中心からのy方向のoffset
  Head(float d, float offsetX, float offsetY, float baseX, float baseY) {
    this.d = d;
    this.offsetX = offsetX;
    this.offsetY = offsetY;
    x = baseX + offsetX;
    y = baseY + offsetY;
  }
  /** 頭頂のy座標を返す */
  float getTopY() {
    return y - d / 2;
  }
  void drawFigure() {
    fill(50, 50, 70);
    ellipse(x, y, d, d);
  }
  void move(float baseX, float baseY) {
    x = baseX + offsetX;
    y = baseY + offsetY;
  }
}

/*足*/
class Leg {
  ???
}

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