Смекни!
smekni.com

Разработка анимационно-обучающей программы механической системы (стр. 8 из 13)

Вовсе нет. Для этого существует второй способ анимации – с помощью промежуточных отображений. В этом случае только задается ключевые кадры, а промежуточные просчитывает автоматически.

Методы анимации.

Анимация – исскуственное представление движения в кино, на телевидении или в компьютерной графике, путем отображения последовательности рисунков или кадров с частотой, при которой обеспечивается целостное зрительное восприятие образов (как правила, для плавного воспроизведения анимации необходима скорость, или частота кадров, не менее 10 кадров в секунду – инертность зрительного восприятия).

Частоты смены кадров за секунду экранного времени составляет:

10..16-для компьютерной анимации.

24 - для кинематографа.

25 - для системы PAL или SECAM телевещания.

30- для системы NТSC телевещания.

Компьютерная анимация – это один из главных элементов мультимедия проектов и презентаций.

Разница между анимацией и видео состоит в том, что видео использует непрерывное движение и разбивает его на множество дискретных кадров.

Анимация использует множество независимых рисуноков или графических файлов, которые выводятся в определенной последовательности для создания иллюзии непрерывного движения. Для создания компьютерной анимации существует множество программных приложений.

Классическая анимация.

Эта метод представляющий собой поочередную смену рисунков, каждый из которых нарисован отдельно (принцип мультфильма). Этот метод очень трудоемкий из-за необходимости создания каждого рисунка.

Кукольная анимация.

В пространстве размещаются объекты – кадр фиксирует их положение, положение объектов меняется – опять фиксируется следующим кадром.

Спрайтовая анимация.

Это анимация, реализуемая при помощи языка программирования или специального инструментального средства. В спрайтовой анимации отсутствует понятие кадра (принцип подвижных игр). Почти всегда базируется на работе с «прозрачным» цветом.

Морфинг.

Преобразование одного графического образа в другой. Часто выполняется программно. Программное обеспечение морфинга генерирует заданное число промежуточных кадров, которое обеспечивает плавный переход начального образа в конечный.

Анимация цветом.

Положение объектов не изменяется, меняется лишь цвет. Часто выполяется программно.

Создается с помощью специальных программ (3D Studio MAX, PovRay, LightWave, Maya,…).

Картинка получается путем визуализации сцены.

Каждая сцена представляет собой следующее:

-набор объектов

-набор источников света

-набор текстур

-набор камер (хотя обычно одна)

Метод ключевых или опорных кадров.

Наиболее распространенным способом создания анимации является метод ключевых или опорных кадров. Ключевым событием может являться не только изменение параметров одного из возможных преобразований объекта (положения, поворота или масштаба), но также изменение любого из допускающих анимацию параметров (свойства источников света, материалов и др.). После определения всех ключевых кадров, система компьютерной анимации выполняет автоматический расчет событий анимации для всех остальных кадров, занимающих промежуточное положение между ключевыми – промежуточных кадров.

Процедурная анимация.

Для моделирования движений, или эффектов, которые трудно воспроизвести с помощью ключевых кадров, используется процедурная анимация. В процедурной анимации рассчитывают текущие значения параметров анимации, основываясь на начальных значениях, заданных пользователем, и на математических выражениях, описывающих изменение параметров во времени. Этот метод позволяет выполнять качественные анимации. Часто, процедурная анимация используется для разнообразных эффектов.

Прямая кинематика – перемещение объекта – родителя оказывает влияние на всю цепь объектов – потомков. Выглядит это так, будто опорные точки дочерних объектов связаны с опорными точками родительского объекта жесткими рычагами. Если перемещается родительский объект, дочерний объект также будет перемещаться, не изменяя своего положения относительно объекта – предка. Если перемещается родительский объект, дочерний объект также будет перемещаться, не изменяя своего положения относительно объекта – предка. Если родительский объект поворачивается, то дочерний перемещается и поворачивается, то дочерний перемещается и поворачивается таким образом, что его положение и ориентация по отношению к родительскому объекту остаются неизменными.

§2.1.1 обучающие программы

Современное время характеризуется возрастающими темпами научно-технического прогресса, непрерывным увеличением объема и изменением содержания знаний, умений и навыков, которыми должны владеть современные специалисты различных категорий, следствием чего является повышение требований к качеству их подготовки.

Одним из перспективных способов повышения эффективности процесса обучения является его автоматизация, т.е. использование в качестве средства обучения современной вычислительной техники. Эффективность использования компьютерной техники зависит от многих факторов. И первым из них следует назвать обучающую программу. Без всякого преувеличения можно утверждать, что она является сердцевиной обучающей системы.

Что представляет собой обучающая программ? Это программа, которая управляет учебной деятельностью учащегося и выполняет, как правило частично, функции учителя. В обучающей программе можно выделить следующие компоненты:

• учебные материалы (тексты, рисунки, схемы, задачи, вопросы и т. д.);

• специальную программу , определяющую, какую именно учебный материал и в какой последовательности представляется учащемуся.

Иногда в обучающей программе содержатся не тексты учебных задач (вопросов), а определенные правила, в соответствии с которыми система генерирует задачи (вопросы). С точки зрения дидактики систему компьютерного обучения можно представить как систему обучающих программ и способов их реализации (иногда вместо термина обучающая программа используют такие термины, как педагогический программный продукт, учебное обеспечение, пакет прикладных программ). Компьютер (техническое обеспечение) и программное обеспечение выступают как средство реализации обучающей программы, а их параметры реализуются с точки зрения возможностей и способов реализации обучающих программ. Это ни в коей мере не снижает роль компьютера и его программного обеспечения. Однако они должны оцениваться не сами по себе, а с точки зрения дидактических возможностей (и, естественно, ограничений), которые оказывают влияние на учебный процесс.

Основные проблемы связанные с компьютерным обучением

Обучающие программы реализуются с помощью компьютера и вполне естественно, что при их разработке ведущее место приобрели проблемы, связанные с машиной (программной) реализацией программ. Ведь не смотря на то, что возможности компьютера значительно возросли с каждым годом увеличиваются, реализация многих обучающих функций которые легко осуществляет даже неопытный педагог, связана с большими трудностями (например, распознавание ответа учащегося).Однако нельзя считать правильной весьма распространенную точку зрения, будто ключ к решению основных проблем компьютерного обучения – это разработка средств которые позволяют осуществлять переход от сценария обучающей программы к компьютерной программе. Такое представление в ряде случаев сказалось на разработке и оценке роли инструментария для программирования обучающих курсов (их называют обычно системными средствами автора). Многие разработчики таких систем (как правило, в целях рекламы) преувеличивают не только возможности созданных ими авторских систем, но и вообще их значение. Это обстоятельство, по мнению специалистов, играет отрицательную роль в исследуемых актуальных проблем разработки обучающих программ.

Преувеличение возможностей авторских средств часто сочетается с недооценкой важности тех психолого-педагогических проблем, которые возникают при разработки обучающих программ. Некоторые разработчики авторских средств полагают, будто учителя, а также специалисты в области информатики и вычислительной техники, имея смутные представление о психолого-педагогических особенностях обучения, а некоторые и о содержании того или иного учебного предмета, в состоянии создать эффективную обучающую программу.

Распространение подобных взглядов оказало влияние не только на теорию, но и на практику разработки обучающих программ. В ряде стран, например, в США и особенно в Великобритании, в течение последних 10-15 лет появилось не поддающееся учету количество микроскопических по своим размерам фирм (многие из них имеют штат из двух-трех программистов), которые разрабатывают обучающие программы, предназначенные для продажи. В нашей стране также нередко среди единоличных разработчиков обучающих программ были специалисты по вычислительной технике. Эта их деятельность, хотя и несколько отличалась от выполняемой ранее, тем не менее по своей сути оставалось привычной для них. В результате создавались многочисленные, но малоэффективные программы. Именно такая практика стала основным источником иллюзий, будто наибольшие трудности в разработке обучающих программ представляет кодирование или как часто говорились, программирование обучающих курсов.

Следует иметь в виду, что термин программирование трактуется по –разному: в более узком смысле – как составление программы для компьютера и как разработка программ в широком смысле слова. Когда мы говорим, что система образования и общество в целом программируют личность, то мы понимаем, что здесь речь идет о том, что общество в целом в частности через систему образования, оказывает большое влияние на становление человека как личности. Применительно к компьютерному обучению выражение “программирование обучающих курсов” стало восприниматься как синоним “разработки обучающих курсов”. А это привело к серьезным отрицательным последствиям: