Αρχιτεκτονική, σχεδιασμός και υλοποίηση ενός επεκτάσιμου, ανεξάρτητου υποσυστήματος φυσικής πραγματικού χρόνου για εικονικά περιβάλλοντα, παιχνίδια και εξομοιώσεις

Abstract

Η συγκεκριμένη εργασία πραγματεύεται την ανάλυση απαιτήσεων, τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός υποσυστήματος επεξεργασίας νόμων φυσικής πραγματικού χρόνου, το οποίο θα χρησιμοποιεί ένα υψηλό επίπεδο αφαίρεσης. Γίνεται προσπάθεια να πετύχει τη δυνατότητα χρήσης από διαφορετικά συστήματα όπως εικονικά περιβάλλοντα, παιχνίδια και προσομοιώσεις, και ταυτόχρονα να διατηρήσει επεκτασιμότητα. Η αφαίρεση συνίσταται στην δόμηση των φυσικών μεγεθών σε δομές προγραμματιστικά ανεξάρτητες από το αντικείμενο όπου ανήκουν, τη δόμηση των φυσικών νόμων σε αυτοπεριεχόμενα τμήματα και στην παρουσία ενός κεντρικού επίπεδου που ενορχηστρώνει τις οντότητες αυτές. Ο χρήστης/προγραμματιστής του συστήματος φυσικής θα έχει θα έχει τη δυνατότητα να σχεδιάζει, προσθέτει και αφαιρεί φυσικούς νόμους στο υποσύστημα του κατά βούληση, με τη μορφή ανεξαρτήτων τμημάτων, χωρίς να απαιτείται αλλαγή στο κυρίως τμήμα. Ταυτόχρονα σε όλο το σχεδιασμό διατηρείται η ικανότητα βελτιστοποίησης κώδικα σε υψηλό επίπεδο (αρχιτεκτονικής) ή σε χαμηλό επίπεδο (κώδικα), και η δυνατότητα χρήσης διαφορετικών τεχνολογιών προγραμματισμού. Το όλο υποσύστημα προσθέτει ελάχιστη επιβάρυνση στην απόδοση του συστήματος. Το παραπάνω σύστημα θα υλοποιηθεί στο σύνολό του και θα υλοποιηθούν ενδεικτικά φυσικοί νόμοι για τον έλεγχο της λειτουργίας του.