时光倒流程序设计-AlloyTicker

573 查看

熵与负熵

熵遵循熵增原理，即无序非热能与热能之间的转换具有方向性。薛定谔说过：生命本质在于负熵。熵代表的是无序，负熵就是熵的对立，而负熵表示的则是有序。汲取负熵（米饭、面包、牛奶、鸡蛋），可以简单的理解为从外界吸收了物质或者能量之后，转化成负熵流，使系统的熵降低，人体变得更加有序。

那么一直吃饭为何还衰老？一日吃6餐行不行？答案是肯定不行。
负熵流和熵增伴从出生到死亡一直在对抗，随着时间流逝，负熵流慢慢对抗不过熵增，人体组织体系结构越来越无序。越无序就越难以抵抗疾病，所以通常死亡不是熵增到无序而老死，而是熵值较大时，难以抵抗其他疾病而死亡。最终归于尘土、洒向大海（更加无序了）。
所以：熵增加的方向就是时间的方向，时间不可逆，回到过去是不可能的，才有了AlloyTicker-让时光倒流成为可能….

Github: https://github.com/AlloyTeam/AlloyTicker
Demo: http://alloyteam.github.io/AlloyTicker/

传统的动画和运动

涉及到动画和运动才能和时间关联起来。这里做下分类：
1.精灵图动画:如利用精灵图实现人物跑、走等
2.积分运动：如粒子系统、子弹飞行等
3.缓动：如骨骼动画、弹出层特效、金币拾取等其他拥有起点、终点、时间和缓动函数的运动

精灵图动画

如上面的精灵图动画，当需要求出当前播放哪一帧的时候，通常按照下面这种方式计算：

1	var index = Math.floor(dt / interval) % length;

其中index为当前求出的结果。
dt为过去了多长时间
interval每一帧的间隔时间
length为总共的帧数

精灵图动画可逆设计

要实现精灵图动画可逆，必须对dt进行动态计算。dt怎么计算？
dt = 当前时间 – 开始时间
即：

1 2	var dt = currentTime - startTime; var index = Math.floor(dt / interval) % length;

只需要把currentTime和startTime保存好方便sprite对象使用即可实现可逆。
当然这里要做边界处理，即dt小于0，代表播放时间还未开始，index是没有对应的值。

积分运动

传统的做法：

this.vx += this.ax * dt;

this.vy += this.ay * dt;

this.x += this.vx* dt;

this.y += this.vy * dt;

即：
速度是加速度在时间上的累加
位移是速度在时间上的累加

积分运动可逆设计

问题建模：根据起点位置（startX startY）、起始速度(vx vy)、加速度(ax ay)、开始时间(startTime)、当前时间(currentTime)求当前位置(x y)。

var dt = this.currentTime - this.startTime;

var h_sqDt = dt * dt/2;

this.x = this.startX + this.vx * dt + this.ax * h_sqDt;

this.y = this.startY + this.vy * dt + this.ay * h_sqDt;

公式：

缓动

1 2	this.dv = this.endValue - this.startVaule ; var result = this.startVaule + this.dv * this.ease(dt / this.time);

其中result为当前求出的结果。
endValue为最终要运动到的结果
startVaule为开始运动的状态
ease为缓动函数
time为总时间

缓动可逆设计

缓动天生就是支持可逆设计。只需计算好dt便可。

1	var dt = currentTime - startTime;

当然还要处理一下边界情况，因为时间的流动性，dt是可能大于0或者dt大于传入的总时间this.time。
当dt小于0，即result等于this.startVaule
当dt大于总时间，即result等于this.endVaule

精灵图动画+积分运动

如上面的超级玛丽，不仅需要播放精灵图动画，还需要向右的积分运动。所以需要同时顾及两种状态：

var dt = this.currentTime - this.startTime;

//计算关键帧索引的结果

if (dt < 0) {

this.index = -1;

} else {

this.index = Math.floor(dt / this.interval) % this.length;

}

//计算积分运动的结果

this.x = this.startX + this.vx * dt;

this.y = this.startY + this.vy * dt;

AlloyTicker

是时候抽象出一个时间机器的-AlloyTicker。

var AlloyTicker = function(){

this.interval= null;

this.intervalTime= 16;

this.tickIntervalTime = 16;

this.currentTime = 0;

this.clockwise = true;

this.ticks=[];

this.isPause = false;

this.isStop = false;

}

AlloyTicker.prototype = {

//时间开始

start: function () {

this.interval = setInterval(function () {

if(!this.isPause){

this.currentTime += (this.clockwise ? this.intervalTime : -1 * this.intervalTime);

if(this.currentTime<0)this.currentTime=0;

this.tick();

}

}.bind(this), this.tickIntervalTime);

tick: function () {},

//时光倒流

back: function () {

this.clockwise = false;

forward: function () {},

goto: function(time){},

pause:function(){},

play :function(){},

stop:function() {},

scale:function(value){}

}

因为：
1.从逻辑层面上currentTime不属于动画或运动对象的属性，都属于AlloyTicker时间机器的属性。
2.统一时间管理（倒流(back)、暂停(pause)、加速减速(scale)、时间跳转(goto)…）
3.所有对象的动画和运动都跟AlloyTicker挂钩，AlloyTicker时间状态的变更会影响到所有挂钩的对象

Github: https://github.com/AlloyTeam/AlloyTicker
Demo: http://alloyteam.github.io/AlloyTicker/