显示未来的鼠标指针轨迹!


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受到使用d3js的示例启发,我挑战您创建一个画布(或您选择的等效语言),其中将显示鼠标指针轨迹,但有以下变化:

扭曲

你不应该显示的鼠标指针在步道,但它在哪里“创新” (可能)是未来。

您可以使用以下任一方法来做到这一点:

  1. 时间机器,或

  2. 基于先前鼠标移动的概率估计

假设条件

如果您没有选择时间机器实现,则当鼠标移动的时间不超过阈值毫秒时,您将不会显示任何轨迹。(值由您选择)。

光标图像取决于您,并且不必与操作系统的光标相同(您甚至可以画一个普通的小圆圈或点)。

没有邪恶的输入将被测试:您可以假设动作是平稳的。在这种情况下,“平滑”的定义是:如果鼠标移动是画布的x和y轴上的函数-它将是连续函数。

获奖

代码中字符最少的有效答案将获胜。如果出现平局-首先发布的将获胜。

编辑:投票最多的有效答案将获胜。如果出现平局-首先发布的将获胜。您可以在实现上保持创新,也可以在预测时保持精确。我不再是法官了,我们都是:)

  • 一个有效的答案必须包括在在线工具上或在可免费下载的编译器/解释器/运行时/等等上进行游戏的一种方法(测试!我的意思是测试)。

2
我认为这个问题可能比代码高尔夫更适合进行人气竞赛,因为它对于确定足够好的预测是相当主观的。我建议澄清一下或更改标签。不过,看起来很有趣。
isaacg 2014年

2
你是对的。我编辑了问题并更改了标签。
雅各布

是时候实施某人的机器学习算法了!
IngoBürk2014年

6
出于测试目的,您可以使用哪种型号的时间机器?我们可以使用标准库与它们进行接口吗?
彼得·泰勒

1
只是一个数学家在这里抱怨:平滑!=连续。实际上,疯狂的棘手运动仍将持续。
CompuChip 2014年

Answers:


33

Java脚本

我的程序通过使用最后20次鼠标移动方向的角度变化的平均值来预测指针的方向。它还使用角度变化的方差来创建指针可能位置和方向的“云”。假定“云”中每个指针的颜色代表它成为鼠标指针的新位置的可能性,其中较深的颜色代表更大的可能性。使用鼠标移动的速度来计算鼠标前面的指针云的距离。它没有做出最好的预测,但是看起来很整洁。

这是一个小提琴: http //jsfiddle.net/5hs64t7w/4/

看到指针云的大小增加很有趣。可以通过更改cloudSize程序第一行的变量来设置。这是一个云大小为10的小提琴:http : //jsfiddle.net/5hs64t7w/5/

我使用这些来源获得了圆均值和方差的公式:
圆均值:http : //en.wikipedia.org/wiki/Circular_mean
圆方差:http : //www.ebi.ac.uk/thornton-srv/software/ PROCHECK / nmr_manual / man_cv.html

如果有人感兴趣,下面是代码:

    var cloudSize = 3;

    var canvas = document.getElementById('canvas_element');
    var c = canvas.getContext('2d');
    var prevX = -1;
    var prevY = -1;
    var curX = -1;
    var curY = -1;
    var distance = 0;
    var direction = 0;

    function drawMouse(x, y, angle, gray){
        var grayVal = Math.round(gray*255);
        var grayString = "rgb(" + grayVal + "," + grayVal +"," + grayVal + ")";
        c.fillStyle = grayString;
        c.strokeStyle = grayString;
        c.lineWidth = 1;
        c.beginPath();
        c.moveTo(x, y);
        c.lineTo(x + 16*Math.cos(angle + Math.PI/2.0 + Math.PI/8.0), y + 16*Math.sin(angle + Math.PI/2.0 + Math.PI/8.0));
        c.moveTo(x, y);
        c.lineTo(x + 16*Math.cos(angle + Math.PI/2.0 - Math.PI/8.0), y + 16*Math.sin(angle + Math.PI/2.0 - Math.PI/8.0));
        c.lineTo(x + 16*Math.cos(angle + Math.PI/2.0 + Math.PI/8.0), y + 16*Math.sin(angle + Math.PI/2.0 + Math.PI/8.0));
        c.stroke();
        c.fill();
        c.beginPath();
        c.moveTo(x, y);
        c.lineTo(x + 24*Math.cos(angle + Math.PI/2), y + 24*Math.sin(angle + Math.PI/2));
        c.stroke();
    }

    function sum(array){
        var s = 0.0;
        for(var i=0; i<array.length; i++){
            s += array[i];
        }
        return s;
    }

    var sins = [];
    var coss = [];
    var lengths = [];
    var times = [];
    var index = 0;
    var limit = 20;
    var variance = 0;
    var prevTime = new Date().getTime();
    function updateDistanceAndDirection(x, y){
        var angle = Math.atan2(prevY - curY, prevX - curX);
        sins[index] = Math.sin(angle);
        coss[index] = Math.cos(angle);
        lengths[index] = Math.sqrt((curX-prevX)*(curX-prevX) + (curY-prevY)*(curY-prevY));
        var time = new Date().getTime();
        times[index] = time - prevTime;

        variance = 1.0 - Math.sqrt(sum(coss)*sum(coss)+sum(sins)*sum(sins))/sins.length;

        direction = Math.atan2(1/sins.length*sum(sins),1/coss.length*sum(coss));
        var speed = sum(lengths)/(sum(times)/200);
        distance = Math.min(Math.max(40, speed), 100);
        prevTime = time;
        index = (index+1)%limit;
    }

    function drawMice(count){
        c.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

        for(var i=count; i>=0; i--){
            var dir = direction + i*variance;
            drawMouse(curX - distance*Math.cos(dir), curY - distance*Math.sin(dir), dir - Math.PI/2, i/count);
            dir = direction - i*variance;
            drawMouse(curX - distance*Math.cos(dir), curY - distance*Math.sin(dir), dir - Math.PI/2, i/count);
        }
    }

    canvas.onmousemove = function (event) {
        curX = event.clientX;
        curY = event.clientY;

        updateDistanceAndDirection(curX, curY);

        drawMice(cloudSize);

        prevX = curX;
        prevY = curY;
    };

2
您可以显示一系列鼠标指针(方向固定),而不是指向可变方向的指针吗?我原本希望看到“老鼠的踪迹”,但看不到任何东西,哈哈
justhalf

很好,但是在指针当前下降时将来指针上升是否更合理?恕我直言,程序应该执行相反的操作,以便它预测指针停留在屏幕上。
Madmenyo 2014年

@MennoGouw它不是很完美,但是非常不错
NimChimpsky 2014年

@nimchimpsky只是说,如果鼠标当前下降,则鼠标上升的可能性更高。该程序本身很棒。
Madmenyo 2014年

您认为也可以将通常的人类行为用于鼠标处理吗?像圆一样,直线...可以在将来做进一步的预测(经过几次测量后计算圆的半径,甚至在起草之前就完成圆的绘制)
Saffron

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爪哇

我决定采用时间机器方法。事实证明,时间机器的关键要素是java.awt.Robot。我的程序可让您左右移动鼠标10秒钟。10秒钟后,它会回到过去并重新创建您的鼠标移动,同时完美地预测它。

在此处输入图片说明

这是代码:

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.Robot;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseMotionListener;
import java.util.ArrayList;
import java.util.TimerTask;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;


public class TimeMachine extends JPanel implements MouseMotionListener {

    Timer timer;
    int time = 10;
    java.util.Timer taskTimer;
    ArrayList<Point> mousePoints;
    ArrayList<Long> times;
    Robot robot;
    int width, height;
    ArrayList<Point> drawMousePoints;

    public TimeMachine(){
        width = 500;
        height = 500;
        drawMousePoints = new ArrayList<Point>();

        robot = null;
        try{
            robot = new Robot();
        }
        catch(Exception e){
            System.out.println("The time machine malfunctioned... Reverting to 512 BC");
        }
        mousePoints = new ArrayList<Point>();
        times = new ArrayList<Long>();

        taskTimer = new java.util.Timer();

        ActionListener al = new ActionListener(){
            public void actionPerformed(ActionEvent e){
                time--;
                if(time == 0)
                    rewind();
                repaint();
            }
        };
        timer = new Timer(1000, al);
        start();
    }

    public void paint(Graphics g){
        g.clearRect(0, 0, width, height);
        g.drawString("Time Machine activiates in: " + time, 15, 50);
        for(int i=0; i<drawMousePoints.size(); i++){
            Point drawMousePoint = drawMousePoints.get(i);
            drawMouse(drawMousePoint.x-getLocationOnScreen().x, drawMousePoint.y-getLocationOnScreen().y, g, Color.BLACK, Color.LIGHT_GRAY, (double)i/drawMousePoints.size());
        }
    }

    public void drawMouse(int x, int y, Graphics g, Color line, Color fill, double alpha){
        Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;
        g2d.setColor(new Color(fill.getRed(), fill.getGreen(), fill.getBlue(), (int)Math.max(Math.min(alpha*255, 255), 0)));
        g2d.fillPolygon(new int[]{x, x, x+4, x+8, x+10, x+7, x+12}, new int[]{y, y+16, y+13, y+20, y+19, y+12, y+12}, 7);

        g2d.setColor(new Color(line.getRed(), line.getGreen(), line.getBlue(), (int)Math.max(Math.min(alpha*255, 255), 0)));
        g2d.drawLine(x, y, x, y + 16);
        g2d.drawLine(x, y+16, x+4, y+13);
        g2d.drawLine(x+4, y+13, x+8, y+20);
        g2d.drawLine(x+8, y+20, x+10, y+19);
        g2d.drawLine(x+10, y+19, x+7, y+12);
        g2d.drawLine(x+7, y+12, x+12, y+12);
        g2d.drawLine(x+12, y+12, x, y);
    }

    public void start(){
        timer.start();
        prevTime = System.currentTimeMillis();
        mousePoints.clear();
    }

    public void rewind(){
        timer.stop();
        long timeSum = 0;
        for(int i=0; i<times.size(); i++){
            timeSum += times.get(0);
            final boolean done = i == times.size()-1;
            taskTimer.schedule(new TimerTask(){
                public void run(){
                    Point point = mousePoints.remove(0);
                    drawMousePoints.clear();
                    drawMousePoints.addAll(mousePoints.subList(0, Math.min(mousePoints.size(), 30)));
                    robot.mouseMove(point.x, point.y);
                    repaint();
                    if(done)
                        System.exit(0);
                }
            }, timeSum);
        }
    }

    long prevTime = 0;
    public void record(MouseEvent m){
        if(timer.isRunning()){
            long time = System.currentTimeMillis();
            mousePoints.add(new Point(m.getXOnScreen(), m.getYOnScreen()));
            times.add((time-prevTime)/10);
            prevTime = time;
        }
    }

    public static void main(String[] args){

        TimeMachine timeMachine = new TimeMachine();

        JFrame frame = new JFrame("Time Machine");
        frame.setSize(timeMachine.width, timeMachine.height);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
        frame.addMouseMotionListener(timeMachine);

        frame.add(timeMachine);
    }

    public void mouseDragged(MouseEvent m) {
        record(m);
    }

    public void mouseMoved(MouseEvent m) {
        record(m);
    }

}

由Netbeans略微优化的代码(摆脱了警告):pastebin.com/E57LZ4zY
Kaz Wolfe

10

香草Javascript

只是为了开始,这是一个基于两个值的简单预测。最后n鼠标位置被记忆并保留在队列中,预测是队列中第一个和最后一个元素的简单线性外推。

这只是预测代码,包括演示的完整代码可以在下面看到this fiddle

function predict(trail) {
    var b = trail.pop(),
        a = trail[0],
        d = {
            x: b.x - a.x,
            y: b.y - a.y
        },
        m = Math.sqrt( d.x * d.x + d.y * d.y );

    d.x = 5 * d.x / m;
    d.y = 5 * d.y / m;

    var predictions = [];
    for(var i = 1; i <= 10; i++) {
        predictions.push({
            x: b.x + i * d.x,
            y: b.y + i * d.y
        });
    }

    return predictions;
}

该演示包含预测中的注释,该注释使您可以将队列中的最后两个元素用于预测。使结果更“实时”,但也更少“平滑”。

如果有人想使用boilerplate work实现不同的预测算法,请放心。无论如何,这不是很多工作。


您可以显示鼠标指针而不是线条吗?我原本希望看到“老鼠足迹”,但看不到任何东西,哈哈
Justhalf

问题说它不一定是光标;)
IngoBürk2014年

4

Java脚本

过去是对未来的最好预测 -我,也可能是其他人

我的解决方案很简单。首先,这里是>>>小提琴!<<<

它所做的只是转移过去的足迹,因此看起来就像是未来的足迹。基本上不涉及数学(我知道,很无聊)。您可以轻松地看到错误,尤其是在圆形移动光标时。这就是为什么我让这条路这么短;)

代码:

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <style type="text/css">
            .cursor {
                width: 12px;
                height: 19px;
                position: absolute;
                background-image: url(https://i.imgur.com/h8imKBP.png);
            }
        </style>
        <script type="text/javascript">

            var x, y;
            window.onmousemove = function(e) {x=e.clientX; y=e.clientY;}

            var p = [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0];
            window.setInterval(function() {
                p.shift();
                p.push([x, y]);
                var diff = [x-p[0][0], y-p[0][1]];
                for (var i = 0; i < 10; i++) {
                    var e = document.getElementById(i);
                    e.style.left = (p[9-i][0]+diff[0])+"px";
                    e.style.top = (p[9-i][1]+diff[1])+"px";
                }
            }, 10);

        </script>
    </head>
    <body>
    <div id="0" class="cursor"></div>
    <div id="1" class="cursor"></div>
    <div id="2" class="cursor"></div>
    <div id="3" class="cursor"></div>
    <div id="4" class="cursor"></div>
    <div id="5" class="cursor"></div>
    <div id="6" class="cursor"></div>
    <div id="7" class="cursor"></div>
    <div id="8" class="cursor"></div>
    <div id="9" class="cursor"></div>
    </body>
</html>

哈哈,我只是看看日期。无论如何,我都喜欢
Felk
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