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package core
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import model.PhysicsState
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/**
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* 物理引擎 - 模拟真实的运动物理过程
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* 职责：根据时间计算运动状态（距离、速度、加速度）
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* 数据流：
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* 时间 t
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* ↓
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* [PhysicsEngine.calculate(t)]
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* ↓
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* PhysicsState(distance, velocity, acceleration)
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*
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* 预留扩展：
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* - 支持不同的运动模式（跑步/散步）
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* - 支持加速度衰减曲线
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* - 支持不同的速度曲线
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*/
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class RunnerPhysics(
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private val totalDistance: Double = 0.0, // 总路线距离（米）
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private val duration: Double = 1000.0, // 总运动时间（秒）
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private val maxVelocity: Double = 4.0 // 最大速度（m/s）
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) {
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private val derivativeStepSeconds = 1.0
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// 接入人类风格距离引擎（仅用于 time -> distance）
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private val distanceEngine: HumanLikeDistanceEngine? =
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if (totalDistance > 0.0 && duration > 0.0 && maxVelocity > 0.0) {
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HumanLikeDistanceEngine(
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HumanLikeDistanceConfig(
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totalDistanceMeters = totalDistance,
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totalDurationSeconds = duration,
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minSpeedMps = (maxVelocity * 0.45).coerceAtLeast(0.5),
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maxSpeedMps = maxVelocity
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)
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)
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} else {
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null
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}
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/**
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* 计算指定时间的物理状态
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*
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* @param time 当前时间（秒）
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* @return 包含距离、速度、加速度的物理状态
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*/
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fun calculate(time: Double): PhysicsState {
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// 1) 距离：由 distanceEngine 生成
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// 2) 速度：对距离做一阶差分
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// 3) 加速度：对速度做二阶差分
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val t = time.coerceAtLeast(0.0)
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val dt = derivativeStepSeconds
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val distance = getDistance(t)
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val t1 = (t - dt).coerceAtLeast(0.0)
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val t2 = (t - 2 * dt).coerceAtLeast(0.0)
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val d1 = getDistance(t1)
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val d2 = getDistance(t2)
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val vNow = if (t > t1) (distance - d1) / (t - t1) else 0.0
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val vPrev = if (t1 > t2) (d1 - d2) / (t1 - t2) else vNow
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val velocity = vNow.coerceAtLeast(0.0)
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val acceleration = if (t > t1) ((vNow - vPrev) / (t - t1)) else 0.0
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return PhysicsState(
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time = t,
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distance = distance,
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velocity = velocity,
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acceleration = acceleration
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)
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}
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/**
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* 获取指定时间的行进距离
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*
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* @param time 时间（秒）
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* @return 行进距离（米）
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*/
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fun getDistance(time: Double): Double {
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// 优先使用新引擎；参数无效时回退为简单线性进度
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return distanceEngine?.getDistance(time) ?: time.coerceAtLeast(0.0)
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}
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}
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