基于APE物理引擎的管线容积率计算方法

容积率一般应用在房地产开发中,是指用地范围内地上总建筑面积与项目总用地面积的比值，这个参数是衡量建设用地使用强度的一项非常重要的指标。在其他行业，容积率的计算也非常重要，如产品利用率、管道使用率等等。那么在监控系统中，如何能够生动形象的表达容积率的计算，是的监控系统具有准确性、安全性的同时，还具备了多样性，良好交互性等等。最近的游戏产业发展也非常迅速，在手持终端3D的游戏也越来越多，那么如果我们将游戏引擎融入到监控系统中，会实现什么样的效果呢，本文重点介绍使用APE物理引擎结合TWaver 2D产品实现管线的容积率计算。先来看下效果：

物理引擎很多,我们使用比较容易入手的APE引擎,首先要对APE物理引擎有所了解，可以下载经典的APEdemo进行研究,下载链接:APE物理引擎Demo(提取密码:eyjm)。简单的介绍下APE:

AbstractCollection 所有群组的抽象类

AbstractConstraint 所有物理相互作用的的抽象类

AbstractItem 所有相互作用(碰撞)、粒子的基类

AbstractParticle 关于粒子的基类

APEngine 主引擎、力的类

CircleParticle 圆形粒子

RectangleParticle 矩形粒子

Composite 可以包含粒子和碰撞的复合物类

Group 一个组的类，可以包含粒子、碰撞、复合物

SpringConstraint 两个粒子之间类似弹性碰撞的类(弹簧)

Vector 力

WheelParticle 一个粒子，模拟轮子行为

接下来开始结合TWaver 2D产品：

1.创建一个具有物理参数的网元CircleParticle：类CircleParticle继承于AbstractParticle,AbstractParticle继承于TWaver的Node网元；

import java.awt.geom.*;
import twaver.TWaverConst;public class CircleParticle extends AbstractParticle {private double _radius;@Overridepublic String getUIClassID() {return CircleParticleUI.class.getName();}public CircleParticle (double x, double y, double radius, boolean fixed,double mass, double elasticity,double friction) {super(x, y, fixed, mass, elasticity, friction);_radius = radius;if((Double.valueOf(x) != null) && (Double.valueOf(y) != null)){this.setLocation(x, y);}this.putCustomDraw(true);this.putCustomDrawShapeFactory(TWaverConst.SHAPE_CIRCLE);}@Overridepublic int getWidth() {// TODO Auto-generated method stubif(Double.valueOf(_radius) != null){return (int) _radius*2;}return super.getWidth();}@Overridepublic int getHeight() {// TODO Auto-generated method stubif(Double.valueOf(_radius) != null){return (int) _radius*2;}return super.getHeight();}public double getRadius() {return _radius;}       public void setRadius(double r) {_radius = r;}public void paint() {    if(curr.y > 500) return;if(Math.pow(curr.x+_radius-330,2) + Math.pow(curr.y+_radius-240, 2) > 150*150){return;}this.setLocation((int)(curr.x - getRadius()), (int)(curr.y - getRadius()));}public Interval getProjection(Vector axis) {double c = curr.dot(axis);interval.min = c - _radius;interval.max = c + _radius;return interval;}public Interval getIntervalX() {interval.min = curr.x - _radius;interval.max = curr.x + _radius;return interval;}public Interval getIntervalY() {interval.min = curr.y - _radius;interval.max = curr.y + _radius;return interval;}}

2.另外创建一个视图类CircleParticleUI类,继承NodeUI,用于绘制网元。

import twaver.Node;
import twaver.network.TNetwork;public class CircleParticleUI extends AbstractParticeUI{public CircleParticleUI(TNetwork network, Node node) {super(network, node);}
}

这样物理引擎下的网元就创建成功了，接下来就可以按照TWaver的方式创建加载网元了。

//初始化场景，加载网元到box和物理引擎中
private void initWorld(){
APEngine.init((double) 1 / 5);APEngine.setCollisionResponseMode(APEngine.STANDARD);APEngine.addMasslessForce(new Vector(0, 10));SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {public void run() {int Count = 500;for (int i = 0; i < Count; i++) {float centerX = 330;float centerY = 240;float radius = 150;float x = (float) (centerX + radius* Math.cos(Math.PI * 2 / Count * i));float y = (float) (centerY + radius* Math.sin(Math.PI * 2 / Count * i));CircleParticle circle = new CircleParticle(x, y, 1, true, 1, 0, 1);APEngine.addParticle(circle);box.addElement(circle);i++;}}});paintQueue = APEngine.getAll();}

//更新容积率以及告警显示规则
public void updateWorld() {APEngine.step();alarm.setName(Count+"个管道"+"/剩余面积："+remainS/totalS*100+"%");if(remainS/totalS*100 <15){AlarmState alarmState = alarm.getAlarmState();alarmState.increaseNewAlarm(AlarmSeverity.MINOR, 1);alarm.putClientProperty("alarm", "alarm");flag = false;}}//绘制网元public void paintWorld() {for (int i = 0; i < paintQueue.size(); i++) {if (paintQueue.get(i) instanceof CircleParticle) {((CircleParticle) paintQueue.get(i)).paint();    }}}

//最后设置场景更新规则
private void game() {usedTime = 1000;t = 0;initWorld();while (flag) {t++;long startTime = System.currentTimeMillis();updateWorld();paintWorld();usedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;try {Thread.sleep(30);} catch (InterruptedException e) {}}
}

这样一个监控容积率计算的小平台就完成了，当然建立在各种物理引擎之上可以完成更加丰富的表达方式，如果您有这方面的需求和想法，欢迎和我们进行探讨！

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