structとimplを使って跳ね返るボールをいっぱい作る

跳ね返るボールは、ピンボールやブロック崩しで使えるねって話で、rust nannouで跳ね返るボールの描画についてはこちらの記事で書きました

跳ね返るボールの描画の考え方や求め方はこちらをご覧ください

今回は、この記事を元にさらにプログラムを拡張して、複数の跳ね返るボールの描画に挑戦していきます。

構造体structとimplでメソッドを使ってボールを定義する
1. ボールのstructを作る
2. ボールstructのimplを作る
ボールオブジェクトの生成と描画
まとめ

構造体structとimplでメソッドを使ってボールを定義する

複数のボールを制御するためにいくつか方法がありますが、今回はstructとimplを使います。

言語仕様の細かい話は今回はしませんが、他の言語でいうところのclassのような役目をすると思ってください。

ボールのstructを作る

まず、ボールにstructを作りましょう。

跳ね返るボールに必要だったのは、ボールのxy座標とxy方向の速度の情報でしたね。

それを踏まえてball structのソースを書いてみましょう。

struct Ball {
     position: Vector2,
     velocity: Vector2,
 }

positionがボールの座標、velocityがボールの速度です。変数の型はVector2。

Vector2は(x,y)二つの要素を持つ型です。

ボールstructのimplを作る

さて、ボールを構成する要素が決まったので、ボールに機能を持たせましょう。そこで出てくるのがimpl

impl Ball {
     pub fn new(p: Vector2, v: Vector2) -> Self {
         let position = p;
         let velocity = v;
         Ball { position, velocity }
     }
 }

ボールを作るときnewするメソッドを定義してます。

これで、最低限の機能、newという座標(x,y)、速度(vx,vy)の情報を持つボールオブジェクトを作ることができるようになりました。

ボールオブジェクトの生成と描画

ボールについて、構造体とメソッドを作ることができました。

これを使って、座標の更新や跳ね返り処理、描画をやっていきましょう。

ボールのインスタンス化

ボールの構造体を作ったので、それを実体化させましょう。

ボールを複数個描画するためにnannouのModelにボールの情報を保管する場所を定義します。

struct Model {
     balls: Vec<Ball>,
 }

ballsの中にベクタ型で構造体Ballを収納していきます。

次にmodel関数に移ってballを生成していきましょう

ballの作り方は、Ball::new(position,velocity)っていう風にやります。

const N_BALLS: usize = 100;
fn model(app: &App) -> Model {
....
....
    let mut balls = Vec::new();
    for _i in 0..N_BALLS {
         let ball = Ball::new(
             pt2(random::() * 100.0, random::() * 100.0),
             pt2(random_range(-1.1, 1.1), random_range(-1.1, 1.1)),
         );
         balls.push(ball);
    }
    Model { balls }
}

const N_BALLSでボールの数を指定

あとは、ボールの数分だけforを回してballを生成して、ballsの中にballを収納していきます

座標更新と跳ね返り処理

ballが出来上がったら、それぞれのボールの座標更新と跳ね返り処理を計算していきます。

update関数に移動して

fn update(app: &App, model: &mut Model, _update: Update) {
     let speed = 4.0;
     let win = app.window_rect();
　　　for ball in model.balls.iter_mut() {
         if ball.position.x > win.right() || ball.position.x < win.left() {
             ball.velocity.x *= -1.0;
         }
　　　　　if ball.position.y > win.top() || ball.position.y < win.bottom() {
             ball.velocity.y *= -1.0;
         }
         ball.position += ball.velocity * speed ;
     }
}

行ってる処理は一個のボールの移動と跳ね返りの処理と同じです。

それが複数個存在するので、存在する分だけforを使って計算していく感じです。

ballっていう構造体を作ったのでドット”.”で情報を呼び出してこれるようになったぐらいです。

ボールの描画

最後に描画処理です。

これも実際行うことは、1個の時とほぼ一緒です。ただ、個数分だけ情報を取り出して描画するということだけ

fn view(app: &App, model: &Model, frame: Frame) {
     let draw = app.draw();
     let win = app.window_rect();
     draw.rect().wh(win.wh()).rgba(0.0, 0.0, 0.0, 0.2);
     for ball in model.balls.iter() {
         draw.ellipse().xy(ball.position).radius(10.0).color(WHITE);
     }
     draw.to_frame(app, &frame).unwrap();
 }

for文でballsの中に入っているball要素を取り出してきて、それについて描画していく感じです。

これで大量のボールを描画することができました。