固定减速与按比例衰减的停止过程:十二拍的速度与累计距离·案例07
松开方向后,游戏物体可以每拍减掉固定速度,也可以每拍只保留一部分速度。二者都可能看起来在慢下来,但停止时刻与累计移动距离并不一样。
以下是一组可按记录复查的虚构游戏例子。它先固定输入、单位和执行顺序,再展示每一步结果。读者可以用纸笔挑出几步核对,不需要依赖具体游戏的后台数据。
明确规则与输入
一维物体从正速度开始,每拍先减速再移动。固定模式减去给定数值,低于零取零;比例模式乘一个介于零与一的分数。两种模式都从位置零开始,只模拟十二拍,没有另外设置停止阈值。
初速度18,每拍固定减2,另一模式保留1/2
完整计算过程
第1拍先减速后移动:固定模式速度16、位置16;比例模式速度9、位置9。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第2拍先减速后移动:固定模式速度14、位置30;比例模式速度9/2、位置27/2。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第3拍先减速后移动:固定模式速度12、位置42;比例模式速度9/4、位置63/4。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第4拍先减速后移动:固定模式速度10、位置52;比例模式速度9/8、位置135/8。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第5拍先减速后移动:固定模式速度8、位置60;比例模式速度9/16、位置279/16。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第6拍先减速后移动:固定模式速度6、位置66;比例模式速度9/32、位置567/32。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第7拍先减速后移动:固定模式速度4、位置70;比例模式速度9/64、位置1143/64。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第8拍先减速后移动:固定模式速度2、位置72;比例模式速度9/128、位置2295/128。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第9拍先减速后移动:固定模式速度0、位置72;比例模式速度9/256、位置4599/256。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第10拍先减速后移动:固定模式速度0、位置72;比例模式速度9/512、位置9207/512。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第11拍先减速后移动:固定模式速度0、位置72;比例模式速度9/1024、位置18423/1024。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
第12拍先减速后移动:固定模式速度0、位置72;比例模式速度9/2048、位置36855/2048。两种位置均累计本拍更新后的速度,不先移动旧速度。
十二拍后两位置分别为72与36855/2048;固定模式可能已经停止,比例模式仍按精确分数衰减。
独立核对与边界
固定模式第几拍的速度等于初速度减该拍数乘减速量后取非负值。比例模式则等于初速度乘比例的相应次方。两种位置都应等于已使用速度之和,可以独立按闭式速度重新累计。
比例衰减在精确分数模型中不会突然变成零,真实程序可能另设小速度阈值。本例的拍是教学时间单位,不把这些规则当成现实摩擦定律。先更新位置再减速会得到另一条位置记录,需要明确说明顺序。
练习时只改变一个条件,先判断哪些中间步骤应当受影响,再重新计算。要把空状态、数值零和未能确定的结果分开。边界约定不同可能产生不同答案,复查的目标是确认输入、过程与规则一致,而不是只追求最后一个数字看起来相同。
