Создание анимации "Дорога - движение" в среде программирования "Scratch"

Аннотация: Программирование сейчас является очень актуальной темой. Это связано с развитием и внедрением в повседневную жизнь информационно-коммуникационных технологий, с тем, что ни одно устройство в наше время не работает без написанной программы. Существуют множество языков программирования, которые предназначены для выполнения конкретных задач. Scratch (Скретч) гораздо легче, чем все традиционные языки программирования. Данная работа посвящена исследованию возможностей среды Scratch для создания анимации.

Введение

Существуют множество языков программирования, которые предназначены для выполнения конкретных задач. Scratch (Скретч) гораздо легче, чем все традиционные языки программирования. Scratch разрабатывался для детей от 8 до 16 лет, но используется людьми всех возрастов.

В среде блоки программ собираются из разноцветных кирпичиков команд точно так же, как машины или другие объекты собираются из разноцветных кирпичиков в конструкторах Лего. В результате выполнения простых команд может складываться сложная модель, в которой будут взаимодействовать множество объектов, наделенных различными свойствами. Таким образом, начав с малого, можно дальше развивать и расширять свое умение строить и программировать.

Применений возможностям Scratch можно найти множество: в этой среде легко создавать анимированные открытки, презентации, игры, мультфильмы. Ну и конечно же, намного интереснее изучать строгие понятия из разных областей наук, такие как, например, координаты или случайные числа из математики, программируя движения какого-либо объекта, понятного и визуально привлекательного.

Можно предположить, что такая наглядность принесет гораздо больше пользы, чем правила в учебнике математики, написанные сухим академичным языком. Важно и то, что готовыми проектами, созданными по этой технологии, можно обмениваться внутри сообщества, объединяющего весь мир, которое активно формируется сейчас в Интернете. Scratch полностью бесплатен, его свободно можно загрузить с сайта разработчиков, как версию для Windows.

Объект исследования: язык программирования.

Предмет исследования: среда программирования Scratch.

Цель работы: исследование возможностей среды Scratch для создания анимации. Создание собственной программы, моделирующей дорожное движение.

Задачи, поставленные для достижения цели: изучить среду программирования Scratch, ее возможности и характеристики; создать собственный проект, использующий возможности анимации в данной среде программирования.

Гипотеза: среда Scratch располагает всеми возможностями для создания проектов с использованием анимации.

Методы: поиск и сбор информации; анализ и синтез полученных данных; проектирование и создание собственного программного продукта, обобщение данных.

Основная часть

Я решила создать анимацию, которая показывает движение транспорта по дороге.

Для реализации программы потребуется применение условных и циклических алгоритмов. Для более живого вида анимации потребуется написать программы для нескольких объектов (спрайтов) и красиво оформить сцену.

Следовательно, я буду использовать команды из блока управления (циклические и условные алгоритмы). Из блока сенсоры (таймер). Из блока внешность (смена костюмов спрайтов). Из блока движение (движение спрайтов по сцене).

Сперва я создала фон, на котором будут происходить действия. Я работала во встроенном растровом редакторе.

На переднем фоне, для более естественного вида картинки тоже нужны кусты и деревья, но тогда они будут перекрывать дорогу и движение транспорта будет как бы по ним. Для решения этой проблемы, я решила деревья передние сделать в виде спрайтов, которые в отличии от статичной картинки сцены можно переместить на верхний слой. Программу для этих спрайтов не писала, просто поместила их в нужном порядке на сцене.

Из библиотеки спрайтов выбрала 5 спрайтов с различными видами транспорта.

Для этих спрайтов выбрала ещё сменные костюмы.

Для машины написала программу.

Моя программа будет работать определённое время. Поэтому требуется таймер, и команда перезапустить таймер в начале программы для каждого спрайта.

В течение этого времени машинка должна появляться с одного края сцены в определенной точке (на рисунке это х =-236 у = - 39, координаты нужной точки отображаются при наведении курсора на нужное место), ехать до противоположного края и исчезать. Если это действие выполнять разными спрайтами, то потребуется слишком много спрайтов, чтобы показать оживленное движение на дороге. Проблема решается использованием циклического алгоритма для одного спрайта со сменой цвета и костюмов.

Программа для одного спрайта написана. Для остальных спрайтов – автомобилей программы похожие. Меняется только размещение на координатной плоскости и направление движения, чтобы движение было в обе стороны. Кроме того, для больших машин скорость движения медленней, чем для маленьких (сколько секунд плыть в указанную точку). Можно также менять время ожидания появления спрайта ( ждать …… секунд)

Для того, чтобы машины при движении правильно перекрывали друг друга. Применяется команда перейти на……(нужное количество) слоёв назад.

В моем проекте движутся не только машины, но и пешеходы. Они перемещаются в разных направлениях и с разной скоростью.

Здесь применяется немного другой алгоритм движения.

Для видимого движения ног человека применяется смена костюма через определённое время (у меня 0,3 секунды) и перемещение на определённое количество шагов (у меня 5). Чем меньше шагов, тем меньше скорость движения.  Далее в циклический алгоритм (повторять пока таймер не 60 секунд) встраивается условный алгоритм (если касается края сцены). Который позволяет спрайту спрятаться, когда он касается края сцены и перейти в начальную точку, показаться там через некоторое время (10 секунд), и продолжить движение согласно циклическому алгоритму.

Проект готов, наслаждаемся результатом работы программы.

Заключение:

С помощью программы Скретч можно создавать анимацию, используя циклические и условные алгоритмы. Для более живого представления анимации используются таймер ожидания, позволяющий перемещать объекты с разной скоростью. Есть возможность изменять направление движения объектов, их цвет, прозрачность. Программа позволяет располагать объекты в разных слоях. Есть большая библиотека спрайтов и костюмов для спрайтов. Встроенный графический редактор позволяет создавать свои спрайты или костюмы для спрайтов. Есть возможность импортировать изображения для спрайтов из других источников.