用Ruby实现动画与硬币系统模拟

### 用 Ruby 实现动画与硬币系统模拟 #### 1. Ruby 动画制作 在 Ruby 中，我们可以构建一个强大的动画框架。首先，我们有 `GridDrawer` 类，它为动画绘制提供了基础功能。 ```ruby class GridDrawer def step if ! @thread @thread = Thread.new { self.instance_eval(&@block) } Thread.pass until @thread.stop? elsif @thread.alive? @thread.run Thread.pass until @thread.stop? end return nil end def wait Thread.stop return nil end end ``` 这个类不仅提供了 `wait` 方法，还使用 `instance_eval` 来评估代码块，使得代码块可以调用如 `north`、`draw` 和 `wait` 等方法，而无需显式引用对象实例。 为了进一步完善 `GridDrawer`，我们添加了一些辅助方法： ```ruby class GridDrawer def pendown @pen = true end def penup @pen = false end def j(x, y, z); jump(x, y, z); end def jump(x, y, z) @x, @y, @z = x, y, z end def m(xd, yd, zd); move(xd, yd, zd); end def move(xd, yd, zd) @x += xd @y += yd @z += zd end end ``` 这些方法允许我们在不留下轨迹的情况下移动绘图光标。我们还为 `jump` 和 `move` 方法提供了单字母简写，这样即使有人使用子类或开放类重新定义主方法，这些简写也会自动更新。 接下来，我们进行第一个动画测试。以下是代码框架： ```ruby anim = Animation.new(800, 800) bg = Rect.new(0, 0, "100%", "100%", :fill => "#CCCCCC") anim.add(bg) cubes = SortedSVG.new anim.add(cubes) griddrawer = GridDrawer.new(cubes, Cube) do # Do something here! end anim.step{ griddrawer.step } anim.step{ puts anim.frame } anim.last("animation", 20) ``` 我们创建了一个 800x800 的动画，使用矩形类添加了一个中性灰色背景，并创建了一个 `SortedSVG` 容器来保持立方体的顺序，确保前面的立方体不会被后面的立方体遮挡。 `SortedSVG` 类继承自 `SVGObject`，并重写了 `add` 方法以在 3D 空间中对内容进行排序： ```ruby class SortedSVG < SVGObject def initialize super(:g) end def add(obj) @contents.push(obj) @contents.sort! return self end end ``` 同时，我们需要确保 `Cube` 对象有一个比较方法，以便在 3D 顺序中对它们进行排序： ```ruby class Cube attr_reader :x, :y, :z def <=>(other) return (x + y + z) <=> (other.x + other.y + other.z) end end ``` 为了节省时间，我们使用 `last` 方法，它会执行所有动画步骤，但只渲染最后一帧： ```ruby class Animation def last(dir, frames) Dir.mkdir(dir) rescue nil frames.times do |n| @frame = n run_callbacks end render("#{dir}/last") end end ``` 我们可以用动画来写一个消息，例如绘制字母 R： ```ruby griddrawer = GridDrawer.new(cubes, Cube) do move(5, 4, 0) draw north(6) east(2) se south(2) west(2) south se(2) end anim.step{ griddrawer.step } anim.last("animation", 20) ``` 为了更好地管理字母绘制代码，我们创建了 `LetterDrawer` 子类： ```ruby class LetterDrawer < GridDrawer def r move(0, 6, 0) draw north(6) east(2) se south(2) west(2) south se(2) move(3, -6, 0) end end ``` 使用 `LetterDrawer` 来绘制消息： ```ruby letterdrawer = LetterDrawer.new(Cube, cubes) do jump(5, -2, 0) r u b y jump(17, 8, 0) r u l e s end anim.step{ letterdrawer.step } anim.step{ puts anim.frame } anim.last("animation", 132) ``` 以下是动画制作的步骤总结： 1. 创建动画对象和背景。 2. 创建 `SortedSVG` 容器和 `GridDrawer` 或 `LetterDrawer` 对象。 3. 定义动画内容。 4. 执行动画步骤并渲染最后一帧。 #### 2. 动画拼接工具 不同操作系统有不同的动画拼接工具，以下是一些常见的工具及使用方法： | 工具名称 | 适用系统 | 使用方法 | 注意事项 | | ---- | ---- | ---- | ---- | | ImageMagick | 通用 | `convert –delay 25 *.svg ruby.mpg`<br>`convert –delay 25 *.svg ruby.m2v`<br>`convert –delay