Diseño y Programación Orientados a Objetos
1er. Sem 2016
Tarea 2: Simulación Gráfica de Bolas Libres y Enlazadas en Espacio Cerrado como Objetos de Software
Recomendación: Lea detenidamente la tarea. Si algo no lo entiende, consulte en clases. Si es preciso, se incorporarán aclaraciones al final.
Esta tarea tiene por objetivos:
* Crear de Interfaces gráficas en Java
* Manejar eventos de software.
* Ejercitar la creación y extensión de clases dadas para satisfacer nuevos requerimientos.
* Modelar un objeto físico como un objeto de software.
* Ejercitar una estrategia para programar simulaciones de fenómenos continuos.
* Conocer el patrón de diseño "Modelo-Vista-Controlador"
* Generar documentación con Javadoc

Descripción General
  Como en la tarea 1, en esta tarea se visualiza gráficamente la interacción de bolas, resortes y contenedores en un espacio de dos dimensiones. No hay sin roce ni gravedad. Además se incorporará un menú que permitirá agregar nuevos elementos a la simulación y su edición. Otro menú permitirá cambiar parámetros de la simulación como la distretización del tiempo y el tiempo de refresco. Finalmente será posible guardar de forma persistente (en archivo) la configuración actual para ser cargada a futuro.
Como en la tarea 1, su grupo deberá desarrollar etapas o ciclos en un proceso de desarrollo iterativo e incremental. En esta metodología cada ciclo (etapa) genera una versión ejecutable que cubre un subconjunto de los requerimientos finales deseados. Su programa podría ser mostrado a un cliente y éste le podría hacer comentarios. La idea de esta metodología, entre otras cosas, es involucrar al cliente para llegar a un producto que lo deje satisfecho.

Etapa 1: En esta etapa usted debe analizar el siguiente código de partida, el cual es una solución a la tarea1 extendida para su uso en esta tarea. Usted también puede ver el Diagrama de Clases para el código entregado. Se eliminó la clase Vector2D para facilitar su lectura. Luego debe corregir sus problemas de compilación para lograr generar una  ejeccución como la Figura 1.


Figura 1: Escenario resultante de la primera etapa

Etapa 2: En esta etapa usted incorporará dos menús a la barra de menú según se muestra en figuras Figura 2a y Figura 2b. Con Opción Edit usted podrá insertar Bolas y receptáculos fijos (sólo el primero tiene sentido). La sección de un resortee sólo posiciona uno de ellos en el área de trabajo pero nada más ocurre con él. Esta opción sólo le permite ver la vista dde un resorte pero no reflejar su dinámica. Las opciones bajo MyWorld permiten iniciar y detener la simulación. Además la opción simulador permite cambiar los parámetros de éste.

Figura 2a:  Vista de las opciones del Menú Edit en paso 2.


Figura 2b:  Vista de las opciones del Menú MyWorld en paso 2.
Considere el código de apoyo a esta etapa para incluir estos menús.

Etapa 3: Posibilidad de seleccionar y mover elementos físicos. Mientras la simulación esté detenida, al seleccionar un elemento físico con el mouse presionando el botón izquierdo sobre él, éste cambiará a color ROJO. Manteniendo el mouse presionado el usuario podrá desplazar el mouse y con ello se modificará la posición del elemento físico seleccionado. En el caso de una bola, sus centro será arrastrado con el mouse. Para los resortes, considere dos zonas circulares de selección ubicadas en cada uno de sus extremos. Al presionar el cursos en una de ellas,  el resorte queda seleccionado y el usuario podrá arrastrar ese extremo del resorte al arrrastrar el mouse. Si el resorte estaba ligado a una bola, su desplazamiento lo libera de esa bola. Si la posición final al liberar el mouse se ubica sobre una bola, se entenderá que el resorte debe ligarse al centro de esa bola. Para el caso de un receptáculo, considere dos zonas circulares seleccionables ubicadas en dos extremos opuestos. Al presionar el cursos en una de ellas, el receptáculo queda seleccionado y el usuario podrá modificar dos lados del recpetáculo al arrastrar el mouse.
Para esta etapa usted puede considerar los cambios sugeridos para MyWorldView, PhysicsElement y la clase MouseListener disponibles aquí. Haga todos los cambios que estime para cumplir lo pedido con la descripción de la tarea.

Etapa 4: Posibilidad de guardar la configuración en archivo. Incorpore el menú File al lado izquierdo del menú Edit. Bajo el menú File, presente dos opciones: Save y Load.  Con la opción Save y estando la simulación detenida, usted podrá especificar el nombre de un archivo donde  la aplicación guardará  el estado necesario para reiniciar la simulación en un momento posterior. Ante la opción Load y estando la simulación detenida, usted podrá cargar desde archivo una nueva configuracióon a simular. Use la clase JFileChooser.

Trabajo a desarrollar
No obstante se sugiere desarrollar cada etapa en el orden indicado, su grupo puede entregar el código de la última etapa exitosamente desarrollada y en otro los avances de la etapa siguiente si no alcanzó a terminar. Recuerde que cuenta con la ayuda del profesor y ayudante para desarrollar todas las etapas.

Resultados Esperados de su Grupo
Usted deberá documentar, usando notación "JavaDoc" las clases Ball y BallView de su última etapa.
Prepara un archivo makefile para compilar y ejecutar su tarea en aragorn. Además incluya rótulos "clean" para borrar todos los .class generados, y "doc" para generar la documentación en directorio "documentation".
Entregue todo lo indicado en Normas de Entrega de Tareas. Su documentación automática con javadoc debe ser generable con:
$ make doc
(OJO no incluya las páginas html generadas por javadoc, éstas serán generadas por este comando cuando el ayudante las revise)
En su archivo de documentación (pdf o html) incorpore el diagrama de clases de la aplicación. Éste lo puede generar con jgrasp u otro programa.
Créditos extras: usted puede aspirar a un puntaje adicional de 10 puntos creando un applet que muestre la última etapa por usted desarrollada y excluyendo uso de menú File. El applet debe incluir un frame interno (InternalFrame). Ojo esto es opcional, usted debe rendir bien en los otros ramos también.

Ayudas
Dé una mirada a la solución parcial al problema. Si encuentra errores o algo que pueda ser mejorado, indíquelo claramente.
No dude en consultar al profesor o ayudante sobre dudas de esta tarea.

Sobre la arquitectura Modelo Vista Controlador
Para organizar interfaces gráficas una solución de software general recomendada (éstas son conocidas como patrones de diseño) es la "modelo-vista-controlador". El modelo la clase que caracteriza a un objeto y almacena los datos significativos de éste. En este caso la clase MyWorld maneja el modelo, también las clases Ball, Spring, Receptacle para esas categorias de objetos. Por otro lado tenemos las vistas, estas clases indican cómo esos datos se muestran visualmente. Estas clases representan visualmente los objetos del problema. En nuestro caso MyWorld, Ball, Spring y Receptacle poseen sus vistas en las clases MyWorldView, BallView, SpringView, y ReceptacleView. No es el caso de esta tarea, pero por ejemplo un objeto termómetro tendría un modelo y podría tener varias formas de mostrarse: como columna de mercurio, como número digital, como un color, etc. Finalmente tenemos el controlador. Las clases controladoras son aquellas que modifican los datos, por ejemplo a través de las acciones del usuario en la interfaz. Generalmente las clases controladoras son los "listeners" o manejadores de los eventos que usted estima de interés. En esta tarea, la clase MyWorld actúa también como controlador (pues implementa el listener del paso del tiempo que luego modifica su estado). Otras clases controladoras son el listener que responde a las opciones de selección del menú y el listener que responde a los eventos del mouse, el cual cambia de posición los objetos contenidos en la interfaz gráfica.  Puede leer más sobre Model-View-Controller.

Sobre ejes coordenados y gravedad
En esta tarea estamos usando coordenadas que facilitan el despliegue de los objetos y la interpretación de los eventos del mouse. Ciertamente no es conveniente que un pixel corresponda a un metro. Si bien la programación se simplificaría así, en esta tarea se ha incluido el mecanismo para transformar coordenadas del mundo físico a los pixeles de una ventana gráfica. Cabe mencionar que la coordenada (0,0) de los JPanels está en el extremos superior izquierdo y no en el inferior izquierdo como podría ser en ejes coordenados más habituales en geometría y física.  Para colmo el eje "y" crece hacia abajo, cuando lo habitual es que crezca hacia arriba.  Para corregir los ejes y cambiar la escala desde distancias en metros a pixeles, se ha usado la clase AffineTransform (transformada afín). Como hay más ramos en los que usted debe rendir bien, estas transformaciones están incluidas en el código base para esta tarea. Si desea saber más o entender mejor este tema, ya sabe por dónde buscar, además de consultar al profesor.