Эту декомпозицию можно продолжить, ведь сами подсистемы тоже могут состоять из каких-то объектов — приборов. Например, подсистема, которая отвечает за ориентировку в пространстве и движение дрона, может быть устроена как на рисунке:

Для того чтобы дрон мог ориентироваться в пространстве и совершать целенаправленные перемещения, ему понадобится целый набор устройств:

Дроны-объекты и их подсистемы связаны с программой управления. Программа включает вызовы команд соответствующих подсистем дрона, представленных в программе как объекты-модули.

Рассмотрим модуль «Навигация» дронов в «Защите пасеки». Этот модуль может инициировать события. Например, когда движение дрона завершено или произошла его встреча с препятствием. Также модуль содержит команды, связанные со сбросом или установкой координат, запуском движения с определенной целью или остановку движения. Кроме того, модуль «Навигация» можно охарактеризовать набором параметров, часть из которых доступна в программе (например, последняя пройденная дистанция или скорость дрона), а часть недоступна программисту непосредственно, но является внутренним параметром или константами данного дрона (например, его габариты, которые нужно учитывать при создании программ движения).

Примером использования модуля «Навигация» будет программа, в которой «Автобортник» едет вперед на заданное число клеток (например, в самом начале волны), или более сложные тактические программы, в которых «Автобортник» должен совершить движение по специальной траектории, привлекая внимание дронов противника.

Рассмотренный нами подход к моделированию и программированию систем, состоящих из объектов и их взаимодействий, называется объектно-ориентированным программированием. В игре «Защита пасеки» программирование дронов с использованием машин состояний опирается на этот способ представления виртуального мира игры и управления системой дронов.

Этот модуль является одним из самых сложных в курсе, поскольку предполагает работу с моделированием. В модуле 4 мы уже рассматривали самый простой способ моделирования при программировании — именование переменных (нашем случае — состояний) в диаграмме машины состояний. За именем состояния скрывается представление программиста о том, что должен совершать дрон при нахождении в этом состоянии. Смена состояний в машине состояний — это модель управления системой, то, как программист представляет себе изменение работы системы во времени.

На примере игры «Защита пасеки» можно увидеть объектно-ориентированный подход к моделированию и программированию мира игры. Объектно-ориентированная модель мира дана игроку в готовом виде и представляет собой иерархию объектов и их отношений. Объекты обладают свойствами и взаимодействуют друг с другом. В рамках этого подхода в мире игры выделяются как отдельные взаимодействующие дроны-объекты, так и их подсистемы-объекты, называемые модулями. Управление дроном-объектом осуществляется через выполнение команд в его дочерних модулях-объектах, реакции на события модулей-объектов, изменение переменных модулей-объектов.

Для того чтобы выявить используемый метод моделирования, очень важны схемы, которые учащиеся рисуют самостоятельно. Мы рекомендуем не использовать готовые схемы, рассмотренные нами выше, а дать задание учащимся: изобразить устройство дрона, обозначить представленные в программах модули (не только «Навигация», но и другие) и т. п. Это позволит увидеть и обсудить объектно-ориентированное программирование как метод, как один из подходов к представлению реальности в программе, а также применимость этого метода и его ограничения.