물리 엔진의 설계를 시각화하는 방법은 무엇입니까?

나는 물리 엔진을 만들고 있는데 모든 것을 추적하기가 매우 어려워지고 있습니다. 휴식 후 코드로 돌아올 때 종종 왜 작동하지 않는지 기억이 나지 않습니다. 대부분의 문제는 단순한 프로그래밍 실수가 아니라 물리 엔진의 설계 결함입니다. 그렇기 때문에 프로그래밍하기 전에 디자인을 마쳐야합니다.

그러나 물리 엔진의 전체 디자인을 종이에 쓰는 방법이 필요합니다. 그렇지 않으면 내일 잊어 버리고 다시 길을 잃을 것입니다. 물리 엔진 설계에는 UML 클래스 다이어그램이 전혀 적합하지 않습니다. 나는 수업이 아니라 과정에 관심이 없다. 프로세스의 단일 단계 (프레임)를 모델링해도 여러 단계에서 엔진의 최종 동작을 이해하는 데 도움이되지 않기 때문에 비즈니스 프로세스 다이어그램이 실제로 유용하다고 생각하지 않습니다.

프로세스를 추적하는 데 도움이되도록 어떤 종류의 다이어그램을 사용해야합니까? 물리 엔진을 만들기 위해 어떤 종류의 다이어그램 전문가가 사용합니까?

해야 할 일 목록은 훌륭합니다.

// #TODO : blah blah 의견에 대해 이야기하고 있지 않습니다. 나는 하나님의 노트북에 정직한 것을 의미합니다.

중요한 일을 언제 기억하는지 알 수 없습니다. 노트북이 조용히 앉아서 필기가 어떻게 컴파일되지 않을지에 대해 불평하지 않고 생각할 수 있습니다. 내 최고의 아이디어 중 일부는 화장실에서 발생합니다 (예, 방수 노트북을 가지고 있지만 멀리 갈 필요는 없습니다).

봉합 된 (접착되지 않은) 포켓 크기의 포켓을 얻을 수있어 포켓에서 떨어지지 않습니다. 북 마크가 내장 된 멋진 책을 얻지 못했습니까? 테이프, 가위, 리본 등 아무도 모릅니다.

아이디어가 나오면 그냥 적어 두십시오. 각 아이디어 옆에 작은 상자를 그리면 완료된 것으로 쉽게 표시 할 수 있습니다. 페이지 상단에 상자를 넣으면 페이지가 완료된 시점을 알 수 있습니다.

어떤 순차 액세스로는 충분하지 않습니까? 네, 포켓 바인더도 만들어요. 이 모든 것이 조금처럼 보일지 모르지만 메모를 게시하거나 Jira에서 모든 것을 포착하려고 시도하는 것보다 낫습니다.

절반 만 구현하지 마십시오

개선 사항을 작고 달성 가능하게 유지하십시오. 한 번에 끝내지 못하는 것은 시작하지 마십시오. 그것이 크면 작은 단계로 나눕니다. 컴파일하고 테스트를 통과 한 코드는 항상 그대로 두십시오. 오, 결코 본 적이없는 테스트를 통과하지 마십시오. 테스트는 합격과 불합격으로 테스트하는 방법입니다.

종이에 전체 디자인이 필요하다고 생각하지 마십시오.

당신이해야 할 일은 진화하는 계획을 포착하는 것입니다. 당신은 당신이 끝났을 때 일이 어떻게 보일지 모르므로, 당신은 척하지 마십시오. 당신이 할 수있는만큼 알아 낸 것을 포착하십시오. 필요한 경우 냅킨과 크레용을 사용하십시오. 어쨌든 UML의 90 %를 이해하는 사람은 거의 없습니다. 보여줄 것을 보여줄 수있는 방법을 사용하십시오. 나는 내 인터페이스와 무엇에 대해 아는 것을 보여주는 데 중점을 둡니다.

코딩을 멈출 때 메모 작성

키에서 손가락을 떼는 순간은 마지막으로 수행 한 작업과 계획 한 작업을 이해하는 것입니다. 일부 노트에서 최대한 이해하기 쉽게 이해하십시오. 의견 만 있으면 컴퓨터에 묶여 있고 의자에 웅덩이를 남길 수 있습니다. 다시 한 번, 노트북을 갖는 것은 대단한 일입니다.

이런 식으로 뇌를 우아하게 착지하고 방광을 절약하며 카페인과 치아를 바르지 않고 나중에 다시 이륙 할 수 있습니다.

"모든 것을 처음부터 제외하고 하향식으로 만들어야한다"고 그들은 말한다.

가장 낮은 수준 (예 : 기본 벡터 수학)에서 시작하여 잘 이해하고 테스트 범위가 우수하다는 것을 확인했습니다. 그런 다음 그 위에 하나 이상의 레이어를 작성하여 더 추상적 인 작업 (예 : 그룹 / 엔티티, 충돌 감지, 충돌 역학)을 허용합니다. 다시 한 번 테스트로 다룰 것입니다. 엔진에서 이러한 추상화의 실제 사용 사례에 대해 생각하는 데 도움이됩니다.

전체 엔진에 대해 잘 이해하지 않는 한 (예 : 잘 알려진 기존 엔진을 다시 구현할 때) 일반적으로 이러한 계층을 갖는 것이 좋습니다. 이전 레이어와 관련하여 특정 레이어를 생각할 수 있으며 일반적으로 깊이는 없습니다. 새로운 유용한 추상화로 레이어를 실험하고 만들 수 있습니다. 실제로 실제적인 것으로 판명되는 것은 종종 초기 아이디어에서 벗어납니다.

각 레이어가 작아서 복잡한 다이어그램이 필요하지 않거나 유용한 레이어를 쉽게 만들 수 있기를 바랍니다.

유용한 코드 다이어그램을 본 적이 없습니다. 그러나 상호 작용 및 수명주기 다이어그램이 유용합니다. 종종 이와 같은 다이어그램은 1-2 레이어로 제한되므로 간단합니다.

일반적으로 가장 유용한 것은 각 레벨에서 제공하는 인터페이스 설명 및 보증입니다. 예를 들어 벡터 수학의 형식과 숫자 오류에서 발생하는 일; 더 큰 객체 설명의 형식 (항상 볼록? 항상 시계 방향 ?? 교차하는 방법? 등), 상호 작용의 기계적 매개 변수 (시간이 어떻게 진행됩니까? 어떻게 질량이 처리되는지? 운동량은 항상 유지됩니까? 적절한 상호 작용 (마찰을 다루는 방법? 변형? 조각화?은 기계적 에너지를 열 손실로 바꾸는 것입니까?)

각 층은 그것이 제공하고 제공하는 것을 관찰 할 수있는 양의 물건을 가질 수있을 정도로 작아야합니다. 이 설명은 구현 코드를 작성하지 않고도 작성 될 수 있습니다 (아직). 이렇게하면 3 층 깊이 끔찍하게 잘못된 일을했다고 판단 할 가능성이 줄어 듭니다. 그랬다면 이미 최대 2 개의 레이어까지 보입니다.

건축의 다이어그램을 만드십시오! 의 OpenGL 파이프 라인 다이어그램 FrustratedWithFormsDesigner는 의견이 프로그램에 대한 좋은 예이다 게시 흐름 ,하지만 유용 할 수 있습니다 다이어그램의 한 종류입니다.

다이어그램을 디자인 할 때 코드를 간단하고 직관적으로 이해 하려고합니다 . 여기에는 OpenGL 파이프 라인 다이어그램의 최상위 노드와 같은 고급 개념 또는 전체 기능 호출 그래프와 같은 매우 세부적인 기술적 세부 사항이 포함될 수 있습니다.

이상적으로 문서는 다른 사람들이 쉽게 이해할 수 있도록 코드를 작성해야합니다. 이를 통해 코드 검토 또는 오픈 소스 협업과 같은 작업을 쉽게 수행 할 수 있습니다. 수백 수천 또는 수백만 줄의 코드로 작업 할 때 프로그램을 읽지 않고 프로그램이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 큰 프로젝트를 통해 코드베이스를 추적하거나 다른 사람에게 소개하는 데 큰 영향을 미치는지 살펴보십시오. . 130 만 개의 LOC를 가진 Vim 저장소는 /src/README.txt 에 이것에 대한 훌륭한 고급 문서 (IMO)를 가지고 있습니다. 소개합니다 :

• 각 파일의 코드는 무엇입니까
• 중요한 글로벌 변수와 그 값
• 메인 루프에서 일어나는 일과 그것이 호출하는 기능
• 각 모드에서 발생하는 일과이를 처리하는 주요 기능
• 기본 디버깅 기능

패치를 제공하려면 일반적으로 많은 파기없이 목표를 달성하기 위해 어떤 파일을 수정해야하는지 알고 있습니다.

Vim의 가장 큰 특징 중 하나는 /src/README.txt찾기 쉽고 포괄적 인 것입니다. srcGithub 에서 폴더 를 클릭하면 자동으로로드되고 다른 코드 또는 문서를 찾는 방향을 제공합니다. Powershell 저장소와는 대조적이지만 필자는 예제를 보았지만 Vim 's와 동등한 파일을 찾을 수 없었습니다 /src/README.txt. (988 만 LOC가 포함 된 프로젝트의 나쁜 신호!)

다이어그램이나 문서화를 원할 수있는 것들은 다음과 같습니다.

• 개념 프로그램의 흐름 (프로그램이 무엇을 않습니다 달성 하고, 무엇을 위해?)
• 프로그램 흐름 / 함수 호출 그래프 구현 (프로그램은 어떻게 목표를 달성합니까? 어떤 함수가 호출되거나 클래스가 작성됩니까?)
• 어떤 파일에 어떤 코드가 있습니까? 조직 기능은 무엇이며 새로운 기능이 어디로 가는지 결정하기 위해 어떤 규칙이 있습니까? 강력한 조직 구성을 사용하는 경우 IDE 또는 IDE와 같은 "프로젝트 전체 찾기"기능이 없어도 지정된 함수 또는 클래스를 찾아야 할 파일을 알면 쉽습니다.
• 관련하여 어떤 파일에 다른 파일이 포함되어 있습니까 (함수 호출 그래프 관련)?
• 어떤 클래스가 다른 클래스에서 상속됩니까? 각 수업의 목적은 무엇입니까?

어떻게 다이어그램을 만들 수 있습니까? 당신의 수준에서 그리고 초안의 경우, 연필과 종이가 아마도 가장 좋은 방법 일 것입니다. 다이어그램과 문서가 더 정교 해지면 다음을 살펴볼 수 있습니다.

• Dot / Graphviz, .dot파일 에서 그래프를 생성하는 프로그램 세트 .
• LaTeX / TikZ는 모든 종류의 그래프 또는 그림을 생성하기위한 매우 복잡하고 장황한 도구입니다. 특히 모든 노드 위치를 수동으로 지정하기 때문에 필요에 따라 너무 무거울 수 있지만 특히 나중에 종이나 그런 종류의 것들.
• C의 경우 gson 은 호출 그래프에 egypt연결하여 gcc출력합니다 .dot. make명령 에 자동화되거나 포함 될 수 있습니다 .
• 이와 관련하여 GNU cflow는 C에 대한 텍스트 전용 호출 그래프를 생성 할 수 있습니다. 일반적으로 자동화 된 도구에서 벗어나고 싶을 수도 있지만 다른 언어에 해당하는 도구가있을 수 있습니다. 그래프를 수동으로 만들지 않으면 코드에 대한 이해를 방해하거나 부적절하게 제공 할 수 있습니다 복잡한 수준의 세부 사항 (어떤 함수를 호출하는지 아는 printf()것은 대개 도움이되지 않습니다).

Petri Nets 기반 다이어그램을 사용해보십시오. 다이어그램을 체계적으로 컴퓨터 프로그램으로 변환 할 수 있으며, 고급 다이어그램을 하위 다이어그램과 통합 할 수 있습니다.

참고 문헌

순 요소 및 주석 : 범용 비주얼 프로그래밍 언어 (2016). https://www.academia.edu/31341292/Net_Elements_and_Annotations_A_General-Purpose_Visual_Programming_Language 에서 사용 가능합니다 .

컴퓨터 프로그래밍을위한 순 요소 및 주석 : PDF의 계산 및 상호 작용 (2014). https://www.academia.edu/26906314/Net_Elements_and_Annotations_for_Computer_Programming_Computations_and_Interactions_in_PDF 에서 사용 가능합니다 .