同时在横纵两个方向移动时,把两个分量分别限制到最大速度,并不能保证合成速度不超过上限。把向量整体缩放,可以保持方向并控制实际行进速度。
下面使用独立的一组输入,逐步记录规则如何产生结果。建议先自行推演,再寻找与记录第一次不同的位置;检查时间单位、端点归属和处理顺序。所有约定均限定在本例中,其他作品采用不同实现并不自动意味着出错。
本例约定与输入
输入表示期望速度向量,若长度超过给定上限,就按同一比例缩放两个分量;未超限则保持,零向量保持零。本例选择长度可精确表示的整数向量,结果用分数记录。
最大速度长度6 [[0, -6], [0, 0], [-8, 0], [0, 12], [-10, 0], [8, 15], [3, 4], [-3, 4], [6, 8], [0, 0], [0, -1], [5, 12]]
过程与结果
输入(0,-6),长度6,整体缩放比例1,得到(0,-6);若分别限制分量则得到[0, -6],合成长度平方为36。
输入(0,0),长度0,整体缩放比例1,得到(0,0);若分别限制分量则得到[0, 0],合成长度平方为0。
输入(-8,0),长度8,整体缩放比例3/4,得到(-6,0);若分别限制分量则得到[-6, 0],合成长度平方为36。
输入(0,12),长度12,整体缩放比例1/2,得到(0,6);若分别限制分量则得到[0, 6],合成长度平方为36。
输入(-10,0),长度10,整体缩放比例3/5,得到(-6,0);若分别限制分量则得到[-6, 0],合成长度平方为36。
输入(8,15),长度17,整体缩放比例6/17,得到(48/17,90/17);若分别限制分量则得到[6, 6],合成长度平方为72。
输入(3,4),长度5,整体缩放比例1,得到(3,4);若分别限制分量则得到[3, 4],合成长度平方为25。
输入(-3,4),长度5,整体缩放比例1,得到(-3,4);若分别限制分量则得到[-3, 4],合成长度平方为25。
输入(6,8),长度10,整体缩放比例3/5,得到(18/5,24/5);若分别限制分量则得到[6, 6],合成长度平方为72。
输入(0,0),长度0,整体缩放比例1,得到(0,0);若分别限制分量则得到[0, 0],合成长度平方为0。
输入(0,-1),长度1,整体缩放比例1,得到(0,-1);若分别限制分量则得到[0, -1],合成长度平方为1。
输入(5,12),长度13,整体缩放比例6/13,得到(30/13,72/13);若分别限制分量则得到[5, 6],合成长度平方为61。
整体限速后每组长度平方都不超过上限平方,且保持原方向或静止状态。
如何独立复核
核对输出方向与输入平行、长度不超过上限;超限输入的输出长度应恰好等于上限。另计算逐分量限制的结果,观察它与整体限速不是同一条规则。
如果控制意图是让模拟摇杆保留轻推时的慢速,就不能把所有非零输入都归一化到同样长度。本例只缩小超限向量,已经较慢的输入保持原样。
测试时保留原始数据与中间状态,再只改变一个条件作比较。先检查空状态、相等边界、重复输入和最后一步,再比较整体结果;不要为了让最后的数字相同而跳过前面已经出现的差异。明确规则后,复核才有可以重复的依据。