数字虚空\/Digital Void 编写手记：精确计时与运动模拟

前几天有点感冒，有点码不动代码。本来计划的鼠标控制也只是写了一半：不是因为编程问题，是因为用户体验问题。具体的稍后说，先更正一下前篇中出现的问题，关于正交投影，我们默认使用的是左手坐标系，那么之前那张图就应该是这样（上篇文章里的这图已经在稍早的时候改过了）：

也就是观察者坐标系的Z轴标记反了。而矩阵公式中所谓的“相对于某轴旋转X度”，经过我的实验发现应该是：正面对此轴（轴投影是个点，而不是叉，绕轴逆时针旋转X度。（看起来就是原坐标系顺时针旋转了
X
度）
而投影的区域我们设定为z负半轴区域。

所以说，控制视角的一共有六个参数，视点坐标(x,y,z)，和视点角度(x,y,z)。其实有三种视角模式：以坐标原点为参考点进行旋转平移、以当前视点，以及对于某个实体的追随视角。本来，以当前视点为参考点的变换涉及之前那个变换矩阵的逆矩阵，这个矩阵相~~当~~复杂。不过matlab倒是很快就算出来了——嗯，我也第一次编程时还用matlab来辅助……试了几次，感觉电脑并不卡，说明这些数学计算对于计算机还是很轻松的。所以说鼠标控制的性质还是用户体验占较大成分，于是我就准备留着以后整体优化时再弄了……下图就是之前那个变换矩阵的逆矩阵：

╮(╯_╰)╭

现在主界面的样子：

实体管理子窗口还会有大的改动，因为还没做和数据库的链接，所以只是在程序里预设了两个实体来测试，以后和数据库（ADO.NET）连上后，无论实体数据还是运动数据都会和数据库绑定就是了。
所以这几天除了各种DEBUG以外，完成的两个功能就是：Timer的精确计时，以及实体运动模拟的基本测试，所谓实体就是上面两个黑点，本来我还想画漂亮点的，不过……嘛，后期优化的时候再说~~

C#可视化控件里的那个Timer实际是System.Windows.Forms.Timer，直接使用时差不多只能实现精确到秒的计时——Interval设置小于17就会出现明显误差（慢好多= =）。我很喜欢看秒表上毫秒飞跑，又想精确计时……所以我也就自作孽不可活地上网开始找C#精确计时的解决方案。源地址忘保存了……不过源程序做点有点花哨……我依葫芦画瓢把其中精确计时的部分移植到了一个空工程上，顺利跑起来后再移植到Digital Void上的，简单地说，它多建了一个”项目“，也就是拿出一个线程来辅佐计时，首先在主项目(Form)上定义一些变量：

public DateTime StartTime;

public TimeSpan TimePauseSpan;

public DateTime SpanDateTime;

public TimeSpan Span;

public TimeSpan LastTimeSpan;

public TimeSpan TotalSpan;

public bool IsPaused = false;

DateTime和TimeSpan都在定义在System中的，直接拿来用就行。然后在Form的构造函数里写上：timer.Enabled = false;
timer.Interval = 1;在timer_Tick事件里的相关代码则是：

private void timer_Tick(object sender, EventArgs e)

{

Span = (DateTime.Now - StartTime).Add(this.TimePauseSpan); //Use system time to calcuate the TimeSpan

SpanDateTime = new DateTime(Span.Ticks);

this.TimeLabel.Text = SpanDateTime.ToString("HH:mm:ss.ff");

}

另一方面，另外添加的ConsoleTimer项目是一个控制台项目，里面Program.cs里的主函数是：

static void Main(string[] args)

{

MainForm MainForm = new MainForm();

PlayControl PC = new PlayControl(MainForm); //这两句是我自己写的，用于和主窗体建立联系，与计时无关

PC.PlayPress(); //这是开始计时的触发函数。

Thread.Sleep(1000);

PC.PlayPress();

Thread.Sleep(1000);

PC.StopPress();

}

基本源码就是这样，整体上应该是利用了线程睡眠以及系统时间来实现精确计时的。更进一步我也不是很懂，所以贴上来供有兴趣的朋友讨论~~

运动模拟部分，基本就是积分数值解的原理，在DEBUG掉我的几个脑残手误后，基本有个样子了，不过不知是积分步长太长还是数据类型精度不够（一直用的是float），本来设计的一个稳定双星，结果轨道还是发散了，以后优化的时候再看情况吧，不行就全改成double……Orz
先上几个图好了：