如何正確解耦計算與渲染

Question

我正在研究天文學項目，製作其中一個重力模擬器程序。我有一個Uni類，它代表了一個充滿天體的宇宙（Body類的實例）。

這個Uni類能夠更新自己，添加新的身體，並刪除身體的id。它完全基於數學，應該單獨工作。

圍繞它，我打算構建使用PyGame來選擇性地顯示模擬和MatPlotLib來分析結果的程序。然而，我對如何保持我的計算（Uni）和渲染（Renderer）解耦有點困惑！

我設想這樣的：

主程序：

1. 進口pygame的，對其進行初始化，並創建一個screen。
2. 實例化Universe，使用body等填充它（實際上由FileManager完成，它讀取單元的JSON規範）。
3. 創建Renderer

4. 進入一個while run:循環：

   1. uni.update(dt)
   2. #Listen to PyGame events, respond
   3. r.render(screen, uni, ui) #The UI class has a list of UI elements.

然而，渲染器NE編輯保持PyGame表面和需要繪製的圖像的持續列表，並且存在問題。 Uni和Body實例都不必知道PyGame，所以它們不能保留它們自己。

另一方面，渲染器只有它的render方法，它不能僅僅根據需要創建和銷燬PyGame曲面（我猜這樣做會影響性能）。

一個可能的解決辦法是有渲染器有pygame的對象字典，所有鑑定身體IDS。然後，它會迭代它，刪除任何已刪除的實體，並在每一幀中添加新的實體。

這是正確的路嗎？

Answer 1

取而代之的是身體ID爲什麼不把Body s自己添加到pygame對象的字典中而不是ID？畢竟，Python變量只是一個標籤，所以渲染器不需要知道變量代表什麼。這可能會節省您不得不查找ID。

相關選項是將一個或多個viewport對象添加到您的Universe。因爲無論觀察機制的實現如何，您通常都不想展示整個宇宙，因此視口將是宇宙的一個適當屬性。用這個視口會有幾個方法（除了創建和調整大小）。首先獲取視口中所有Body的方法（這可能只是返回您將保留在視口對象中的列表）。其次是獲取包含兩個列表的元組的方法;在視口中出現的第一個Body，第二個是自上次更新以來離開視口的Body列表。該視口還應該有一個由Universe的更新方法調用的更新方法。