prepod

Путь к Файлу: /Диплом Лозовая 25.05.13 посл.ред / 08 Розд_л_4.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   0
Пользователь:   prepod
Добавлен:   30.12.2015
Размер:   5.4 МБ
СКАЧАТЬ

РОЗДІЛ 4.

КОМП’ЮТЕРНЕ АНІМАЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРИ ВИКЛАДАННІ ШКІЛЬНОГО КУРСУ ФІЗИКИ

 

§4.1. Застосування комп’ютерного анімаціонного моделювання для підвищення наочності уроку за допомогою графічного редактора Paint.Net

 

Для створення анімаційного роліку доцільно використати програмне забезпечення Paint.Net. Paint.net, який передбачався як заміна графічного редактора Microsoft Paint, що входить у комплект поставки Windows, перетворився у потужний і простий інструмент для роботи із зображеннями й фотографіями. На відміну від стандартного редактора paint, в paint.net є такі інструменти, як "волшебная палочка", "градиент", "клонирование" або "штамп". Значно ширші можливості дають інструменти "выделение" і "перемещение" paint.net. На додаток до широких можливостей програми paint.net та одним з істотних її переваг є те, що paint.net є те, що вона безкоштовна.

Порядок роботи:

1) Підготовляємо зображення й створюємо фон для майбутньої анімації:

08 Розд_л_4

08 Розд_л_4

 

Виділяємо майбутні об'єкти, що рухаються, і створюємо їх на нових прошарках.

2) Створення дублікатів картинки зі зміненою траєкторією польоту м'яча:

08 Розд_л_4

08 Розд_л_4

 

Зміна формули й  і стрілок покажчиків сили.

3)За допомогою команд Копіювати, Вставити - перетворюємо дублікати в прошарки:

08 Розд_л_4

Вибудовуємо зображння в потрібному для нас порядку.

4) За допомогою функції Анімація, Створюємо кадри із прошарків:

08 Розд_л_4

5)Настроювання часу затримки кадрів:

08 Розд_л_4

08 Розд_л_4

Виставляємо потрібний нам час затримки.

6) Перетворення у формат gif  і збереження на комп'ютері:

08 Розд_л_4

Вибираємо потрібні для нас параметри анімації:

08 Розд_л_4

Вибираємо місце збереження.

 

§4.2. Розробка анімаціонної моделі засобами програми для створення й редагування анімаційних об’єктів Macromedia Flash

 

Обзор можливостей комп’ютерної анімації був би не повний без професійних засобів розробки анімаційних роликів. Тож, треба розробити комп'ютерну анімацію, для наочної демонстрації результату дії на предмет декількох векторів сил.

Для рішення поставленого завдання було вирішено створити анімацію обертання Місяця навколо Землі в спрощеному вигляді.

Відомо, що у дійсності Місяць обертається не навколо Землі, а навколо спільного центра маси його і Землі, що Земля теж обертається навколо цьго центра. При цьому орбіти центра Місяця і центра Землі являють собою еліпси, а не кола. Однак, у зв’язку з тим, що Земля має масу у 81 раз більшу за масу Місяця, можна приблизно вважати, що Місяць обертається навколо Землі по круговій орбіті з постійною за величиною лінійною швидкістю. Відомо також, що умовою рівномірного руху тіла по колу є доцентрова сила, роль якої для Місяця виконує сила всесвітнього тяжіння між Землею і Місяцем.

 

Таким чином, розроблювальна анімація задовольняє вимогам завдання, і крім наочності буде виконувати функцію мотивування, надаючи більший інтерес предмету вивчення.

 

Розробка анімації проводиться в програмі Macromedia Flash 8.0 на серії прошарків. Вибір даної програми обумовлений простотою обігу, зрозумілим інтерфейсом і високим рівнем функціональності, необхідним для рішення завдання.

Розроблювальна 2d-модель складається з наступних об'єктів:

- Система "Земля-Місяць"

- Умовні позначки й формули

 

Запускаємо програму й у привітальному меню вибираємо "Створити новий проект". Після цього з'явиться вікно, у якому вводимо необхідні передустановки:

- Дозвіл 600х600

- Кадрів у секунду 24

- Кольори тла білий

Після цього переходимо безпосередньо до створення об'єктів.

Система «Земля-Місяць» складається з 3-х об'єктів:

- Коло радіусом 30 пікс. залитий синіми кольорами, що імітує Землю

- Коло радіусом 15 пікс. залитий сірими кольорами, що імітує Місяць

- Коло білих кольорів без заливання 250 пікс., що поєднує в собі основні об'єкти.

 

Коло об'єднувач необхідний для того, що б при об'єднанні центр нового об'єкта збігався із центром «Землі»

Кола рисуються на полотні за допомогою інструмента малювання «Коло», але задаються різні параметри.

«Земля»:

Положення - х:270; у:270

Радіус - 30

Кольори контуру - немає

Кольори заливання - «Синій»

«Місяць»:

Положення - х:285; у:50

Радіус - 15

Кольори контуру - немає

Кольори заливання - «Сірий»

«Об'єднувач»:

Положення - х:50; у:50

Радіус - 250

Кольори контуру - Білий (що б зливався із тлом)

Кольори заливання - Немає

Після створення всіх об'єктів, виділяємо їхньою мишею, заходимо в меню Модифікація й вибираємо Об'єднати. У такий спосіб ми одержуємо необхідний нам об'єкт із центром у центрі полотна, що збігає із центром "Землі".

08 Розд_л_4

 

Досі все це ми робили на одному прошарку. Для створення умовних позначок і формул нам необхідний новий прошарок. Для його створення потрібно у вікні керування шарами нажати кнопку Створити новий прошарок.

08 Розд_л_408 Розд_л_4

 

Вибираємо новий прошарок, кликнувши на його назві мишею й переходимо до створення умовних позначок.

Спочатку наносимо необхідні вектори. У панелі малювання вибираємо інструмент Лінія й малюємо два вектори сили всесвітнього тяжіння, прикладеної до Місяця і його швидкості, спрямованої по дотичній до траєкторії.

Трикутники, що утворять стрілки створюються за допомогою інструмента малювання Багатокутник. У настойках виставляється кількість кутів рівне 3-м, розмір установлювався довільно за допомогою миші. Розташування також установлювалося мишею.

Для створення покажчика відстані від Землі до Місяця рисуються три лінії: 2 винесення й 1 обозначитель. У властивостях всіх ліній установлюємо тип лінії Пунктирний.

Тепер створюємо текстові позначення за допомогою інструменту малювання Текст.

Для позначення векторів розмір тексту вибираємо 24 пт., а для формул 36 пт. Після написання всіх формул і позначень, поєднуємо їх в один об'єкт, як ми робили раніше.

Переходимо до створення анімації руху Місяця навколо Землі. Для цього в контекстному меню об’єкту "Земля-Місяць" вибираємо "Додати анімацію". У меню анімації вибираємо підміню "Поворот" і встановлюємо наступні параметри:

- Кількість поворотів = 5

- Напрямок повороту - проти часової стрілки

08 Розд_л_4

 

 

Створена основна анімація й тепер необхідно відредагувати тимчасову шкалу анімації.

 

08 Розд_л_4

 

Вибираємо прошарок з анімацією об'єкта «Земля-Місяць». Покажчиком миші розтягуємо тимчасову шкалу анімації на 240 кадрів (10 сек.) і всі тим же покажчиком зрушуємо її вперед, що б початок анімації перебувало на 120-ом кадрі.

Тепер вибираємо прошарок з позначеннями й у такий же спосіб розтягуємо тимчасову шкалу анімації на 120 кадрів. У даного прошарку немає анімаційних ефектів, тому анімаційна шкала вказує час у плині якого об'єкт буде видний. Таким чином, у глядача буде 5 секунд на початку анімації, що б прочитати формули перед початком руху об'єктів, після цього вони зникнуть.

Тому що анімація об'єкта «Земля-Місяць» починається з 120-го кадру, то до цього моменту він не буде видимим. Тому створюємо прошарок, на якому об'єкт "Земля-Місяць" буде дублюватися своєю копією без анімації протягом з 1-го по 120-й кадр.

Для цього потрібно перейти до прошарку з потрібним об'єктом, виділити й копіювати його, створити новий прошарок і вставити на нього скопійований об'єкт у координати х:50; у:50 (як в оригінального об'єкта). При цьому в копійованого об'єкта не буде анімації.

Для даного прошарку редагуємо тимчасову шкалу аналогічно тому, як ми це робили для прошарку умовних позначок. Тепер тимчасова шкала одержала наступний вигляд:

 

08 Розд_л_4

 

Зберігаємо анімацію через меню Файл-Експортувати, де вибираємо формат анімації *GIF.

В результаті була створена навчальна анімація, що демонструє рух Місяця навколо Землі. Дана анімація може бути використана як при вивченні "Фізики", так й в астрономії.

 

§4.3. Розробка лабораторної роботи "Вимірювання прискорення вільного падіння"

 

Мета роботи: переконатися в рівноприскореному характері руху вільно падаючого тіла й визначити його прискорення й миттєву швидкість.

Устаткування: лінійка (можна намалювати на дошці), кульки, відеокамера (бажано високої якості).

Короткі відомості з теорії.

Відомо, що вектор 08 Розд_л_408 Розд_л_4 прискорення вільного падіння на поверхні Землі спрямовано майже до її центра, а його величина 08 Розд_л_4 дещо змінюється у залежності від кута широти точки виміру: від 08 Розд_л_4 на екваторі до 08 Розд_л_4 на полюсах. Як нормальне (стандартне) значення прискорення вільного падінняприйнято величину 08 Розд_л_4.

08 Розд_л_4

 

У кожній точці на поверхні Землі величина сили тяжіння, яка прикладена до тіла у його вільному падінні і дорівнює добутку його маси 08 Розд_л_4 на прискорення 08 Розд_л_4 вільного падіння 08 Розд_л_4, є сталою. Тому вільне падіння є рівноприскореним рухом, який у разі відсутності початкової швидкості описується формулами:

08 Розд_л_4, 08 Розд_л_4,

Звідки маємо:

08 Розд_л_4 і 08 Розд_л_4,

де 08 Розд_л_4 – миттєва швидкість тіла; 08 Розд_л_4 – час падіння; 08 Розд_л_4 – висота, з якої падає тіло.

 

Вказівки до роботи:

1. Зробити відеозапис падіння стальної й тенісної кульок. Перенести відеозапис у комп'ютер.

2. Відкрити перший відеозапис безкоштовною програмою Windows Movie Maker (стандартна програма Windows XP не відкриває файл формату mp4).

2.1. Скористайтеся кнопкою Імпорт відео.

2.2. Перетягнете кліп на розкадрування, розташовану нижче.

08 Розд_л_42.3. Натисніть кнопку сфотографувати.

08 Розд_л_4

2.4 Зберегти малюнок (за замовчуванням файл попадає в папку Мої малюнки).

2.5. Перейти до наступного кадру.

 

08 Розд_л_408 Розд_л_408 Розд_л_4

 

2.6. Зберегти в такий же спосіб інші кадри.

По фотокадрам скласти таблицю у програмі Excel  (потрібні знання з курсу інформатики 8-9 класів):

 

Падіння стальної кульки

Час

Координата

Прискорення

Скорость

0

0

0

0

0,11

0,05

8,3

0,9

0,19

0,15

8,3

1,6

0,27

0,38

10,4

2,8

0,35

0,61

10,0

3,5

0,43

0,88

9,5

4,1

Таблиця в режимі відображення формул:

08 Розд_л_4

 

Значення часу 0,11 можна підібрати вручну, тому що ми не можемо зафіксувати момент початку польоту кульки.

 

2.7 Побудувати графіки використовуючи Мастер диаграмм08 Розд_л_4.

 

2.8 Додати лінію тренда на графіку швидкості.

Для цього потрібно встати покажчиком мишки на лінію графіка, нажати праву кнопку миші й вибрати Добавить линию тренда.

 

08 Розд_л_408 Розд_л_4

 

Обрати закладку Параметры й поставити флажки (три галочки), далі ОК.

 

08 Розд_л_4

Коефіцієнт рівняння лінії тренда і є прискорення вільного падіння, отриманого графічним способом.

 

08 Розд_л_4

3. Виконати пункти 2.1 - 2.8 для тенісної кульки.

gсталь=9.7 м/с2

gтеніс=9.3 м/с2

4. Зробити висновки по результатам виконаної лабораторної роботи.

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика