团队项目·冰球模拟器——插值算法接口设计

1 需求分析

1.1 插值算法的特征

• 输出参数（如位移、速度等）是时间的函数。
• 配置算法参数和触发计算是空间上相互独立的。

1.2 结构模型

根据1.1中的分析，参考《Head First 设计模式》，可以明显地认为这是属于典型的“策略模式”。因此，可以按照策略模式设计接口。

2 接口设计

由于C++的自由度远比Java的高，故可以不完全按Java的设计模式处理实现问题。

2.1 算法接口——Interpolation

2.2 配置接口——InterpolationConfigure

3 实现接口

只需要按如下图使用public属性实现接口即可：

4 使用接口

4.1 配置

InterpolationConfigure *new_cmd;                // 定义为配置接口的指针
new_cmd = new TrapezoidInterpolation();         // 设定算法类型
new_cmd->set_time(time);                        // 设定目标时间
new_cmd->set_position(position);                // 设定目标位置
new_cmd->set_velocity(velocity);                // 设定目标速度
new_cmd->set_acceleration(acceleration);        // 设定加速度
new_cmd->set_jerk(jerk);                        // 设定急动度

4.2 触发计算

Interpolation algorithm = ...;                  // 当前算法
algorithm.start(time_now,                       // 初始化，初始时间戳
                start_position,                 // 初始位置
                start_velocity);                // 初始速度

while (1) {
    algorithm.move(time_now);                       // 触发一次运算，提供当前时间戳

    position = algorithm.get_position();            // 返回计算位置
    velocity = algorithm.get_velocity();            // 返回计算速度
    acceleration = algorithm.get_acceleration();    // 返回计算加速度
    jerk = algorithm.get_jerk();                    // 返回计算急动度
}