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Authorware類和函數:挖掘Authorware函數作圖功能

2024-09-08 19:24:35
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來源:轉載
供稿:網友
authorware是一種基于設計圖標和流程線為結構的編輯平臺,同時authorware 也具有豐富的函數和程序控制功能,將編輯系統和編程語言較好的融合到一起。authorware 的功能更強大,使用更簡單,很容易被沒有編程經驗的教師所掌握,在實際教學中得到廣泛地應用;同時使用多媒體編輯系統authorware 制作的多媒體課件,以圖、文、聲并茂的方式向學生提供知識、示范、練習,這種邊演示邊講解的啟發式教學方法,具有較高的趣味性和啟發性,起到了非常好的教學效果。  
   在多媒體課件的制作時,尤其是理科一些圖形制作或實驗課件,要求的科學性、準確性很高,一般的制作軟件力所不及,而像微軟的可視化編程工具vb,vc等雖然完全可以做到,但需要足夠的程序編制基礎和經驗,利用authorware 豐富的函數和程序控制功能可以解決這三者之間的矛盾。下面就是authorware開發的日常教學中常用一些學科積件,來和大家共享一下authorware簡單而又實用的函數作圖功能,希望能起到拋磚引玉的作用。
運用authorware函數模擬橢圓形成過程
在authorware中,沒有直接提供畫圖函數,但我們都知道圖形是由無數像素點構成的。因此我們可以利用authorware提供的畫線段函數line()幫我們實現作函數圖像,我們可以把所需圖形劃分為無數條微小線段(點),線段的起點為(x1,y1),終點為(x2,y2)。用計算機按所需軌跡繪制無數這些微小的線段近似代替你需要的函數圖形。下面運用authorware模擬橢圓的形成過程:其中x=acos(ds),y=bsin(ds)(ds表示角參數)。要求:在畫出橢圓的同時畫出動點到兩定點(焦點)的線段,以便明顯呈現出橢圓的形成過程。
方法:在authorware的流程線上添加三個計算圖標,在計算圖標中分別輸入下列程序。運行這些圖標就可以在演示窗口中看到橢圓的運動軌跡。
 
設 置 初 值   
sx:=360
sy:=200
a:=160
c:=125
b:=(a*a-c*c)**0.5
j1:=0
ds:=0
x1:=0
y1:=b
setline(0)
setframe(1,rgb(0,0,200)) 
 
轉   動   
y2:=b*cos(ds)
x2:=a*sin(ds)
line(1,sx+x1,sy-y1,sx+x2,sy-y2)
ds:=ds+0.04
x1:=x2
y1:=y2 
 
畫 轉 動 線   
line(1,sx-c,sy,sx+x2,sy-y2)
line(1,sx+c,sy,sx+x2,sy-y2,)
if ds<6.29 then
goto(iconid@"轉動")
else
end if 
上述計算圖標中的自定義變量分別表示為:
sx,sy-----直角坐標系中坐標原點在界面上的像素坐標;
a,b,c-----分別是橢圓標準方程的三個參數。
x1,y1,x2,y2------所畫線段起訖兩點的坐標。
ds------角度參數,在程序中由0增加到6.29,旋轉一周。
上述計算圖標中用到的系統函數有:setline(0)-----線條樣式設置函數;
line(1,sx+x1,sy-y1,sx+x2,sy-y2)--------畫線函數;setframe(1,rgb(0,0,200))------線型及顏色設置函數;goto  (iconid@"轉動") ---------跳轉函數。)
   計算機在執行以上三個計算圖標的設置命令執行時能生動的畫一個橢圓,就像和現實中用粉筆畫圖一樣,逐步完成。使學生易于理解,對后面的橢圓的定義的理解會有積極的影響。如果想讓學生直接參與學習活動,取得更好的學習效果,我們可以設計讓學生在這個橢圓上、橢圓內,及橢圓外點擊一些點,計算機自動計算該點到兩定點的距離以幫助學生更好的理解橢圓定義,先設計一個熱區響應及按鈕響應交互組。熱區的大小可擴充至按鈕外的全部界面,在熱區中放一個計算圖標,一個顯示圖標,計算圖標中可輸入下列內容:


連線并計算距離   
fo:=sx-c
ft:=sx+c
pointx:=clickx
pointy:=clicky
setframe(1,rgb(255,0,0))
line(1,fo,sy,pointx,pointy)
line(1,pointx,pointy,ft,sy)
js:=js+35
mf:=int(int((((clickx-fo)**2+(clicky-sy)**2)**0.5+
((clickx-ft)**2+(clicky-sy)**2)**0.5)*100)/100+0.5)
if mf=321 | mf=319 then
   mf:=320
   end if
ms:=ms+1 
其中:clickx、clicky-------鼠標指針到左邊界及上邊界的像素點數目;int()----取整函數。
   在顯示圖標中輸入下列內容:“|m{ms}f1|+|m{ms}f2|={mf}”,并顯示適當區域,這樣程序運行時,只要在界面上任意點擊一些點,計算機會自動連接該點到兩定點的連線段,并計算該點到兩定點f1、f2的距離。學生可自己動手任意點擊,通過計算機演示比較,引導學生尋找規律,由學生總結發現規律,然后教師歸納,從而得出橢圓的定義:把平面內與兩個定點f1、f2的距離的和等于常數(大于|f1f2|)的點的軌跡叫做橢圓。這兩個定點叫做橢圓的焦點 ,焦點間距離叫做焦距。上述定值常數常用2a表示。焦距用2c表示,因此有2a>2c。
同時針對定義進一步提出問題:為什么2a一定要大于2c呢?如果a取不同的值,會得到什么樣的軌跡呢?接下去可利用authorware良好的交互性,繼續這樣設計:通過計算機提示用戶:“已知兩定點間距離2c=240,即c=120,接下來出現文本框讓你輸入a的任意值,計算機將依據你的值畫軌跡,但不一定是橢圓,如入不同的值將產生不同的響應。a可能大于120或等于120或小于120。程序設計
如下:
 

其中“numentry>=120&numentry<=240”群組圖標是限制畫軌跡的范圍,以防畫出的橢圓超出界面,“numentry<120” 群組圖標里放的是顯示圖標表示2a<2c時不能畫橢圓。在“numentry>=120&numentry<=240”群組圖標里放的是計算圖標其中內容如下:
 
畫橢圓   
sx:=360
sy:=200
c:=120
a:=numentry
b:=(a*a-c*c)**0.5
j1:=0
ds:=0
x1:=0
y1:=0
setline(0)
setframe(1,rgb(0,0,200))
repeat with j1:=0 to 1257
ds:=j1/200
y2:=b*cos(ds)
x2:=a*sin(ds)
line(1,sx+x1,sy-y1,sx+x2,sy-y2)
x1:=x2
y1:=y2
end repeat 
當a<c時,不能畫橢圓,a=c時,只能得到一條直線,a>c時,會得到一個橢圓。通過交互從而強調定義中兩長度的和必須大于焦距的長,即a必須大于焦距c的長,加深對橢圓定義的理解。
二、authorware函數作圖原理延伸
  通上所述,authorware畫軌跡的原理是通過描點法,就是按照預定的方程去描點,就能得到所需的軌跡圖,比如拋物線的畫法和橢圓畫法原理一樣,程序如下:


設 置 初 值   
sx:=360
sy:=200
x1:=-80
y1:=-0.016*(2*x1**2-5*x1+2)
setline(0)
setframe(1,rgb(0,0,200)) 
 
畫   線   
x2:==x1+0.2
y2:=-0.016*(2*x2**2-5*x2+2)
line(3,sx+x1,sy+y1,sx+x2,sy+y2)
x1:=x2
y1:=y2 
 
再 畫   線   
if  x2<80 then
goto(iconid@"畫線")
else
end if 
再有:設a、b是線段的兩端點,其在坐標軸上移動,可以用line函數畫出所有的ab線段,用eraseicon函數擦除當前線段外的所有線段,使得在演示窗口只顯示當前線段。可以在authorware上放三個計算圖標,內容如下:


設 置 初 值   
sx:=360
sy:=200
t1:=0
y1:=0
setline(2)    --帶箭頭坐標
setframe(1,rgb(0,0,200))
line(3,360,350,360,20)
line(3,250,200,650,200)
setline(0)
setframe(1,rgb(0,0,255)) 


 
畫   線   
1:=260-27*t1
x2:=0
y2:=-50*t1
line(3,sx+x1,sy+y1,sx+x2,sy+y2)
t2:=t1+0.0013
t1:=t2 
 
擦   除   
eraseicon(iconid@"s")
if t1<2.8 then
    goto(iconid@"s")
else
end if 

同理雙曲線運動軌跡的畫法一樣,請感興趣的朋友試試。
三、利用authorware制作轉動的立方體
只要你深入研究authorware還可畫更為復雜的函數圖像,只要你熟練掌握authorware函數功能和良好的數學功底。下面利用authorware制作轉動的立方體,整個程序流程圖如下:

其中“賦值”計算圖標內容為:
setframe(3, rgb(0,0,250))
x0:=400
y0:=1000
a:=5
b:=260
判斷圖標屬性設置如下:
 
“作圖”計算圖標內容為:
x:=x+1
x1:=200*cos(x/50)
y1:=200*sin(x/50)
x2:=200*cos(x/50+pi/2)
y2:=200*sin(x/50+pi/2)
x3:=200*cos(x/50+pi)
y3:=200*sin(x/50+pi)
x4:=200*cos(x/50+3*pi/2)
y4:=200*sin(x/50+3*pi/2)
line(3,x0+x1,(y0-y1)/a,x0+x2,(y0-y2)/a)
line(3,x0+x2,(y0-y2)/a,x0+x3,(y0-y3)/a)
line(3,x0+x3,(y0-y3)/a,x0+x4,(y0-y4)/a)
line(3,x0+x4,(y0-y4)/a,x0+x1,(y0-y1)/a)
line(3,x0+x1,(y0-y1)/a,x0+x1,b+(y0-y1)/a)
line(3,x0+x2,(y0-y2)/a,x0+x2,b+(y0-y2)/a)
line(3,x0+x3,(y0-y3)/a,x0+x3,b+(y0-y3)/a)
line(3,x0+x4,(y0-y4)/a,x0+x4,b+(y0-y4)/a)
line(3,x0+x1,b+(y0-y1)/a,x0+x2,b+(y0-y2)/a)
line(3,x0+x2,b+(y0-y2)/a,x0+x3,b+(y0-y3)/a)
line(3,x0+x3,b+(y0-y3)/a,x0+x4,b+(y0-y4)/a)
line(3,x0+x4,b+(y0-y4)/a,x0+x1,b+(y0-y1)/a)
接下來你可以運行一下看看效果,一個旋轉的立方體就展現在你面前了,雖然“作圖”計算圖標內容較多,但原理很簡單,相信大家都能看懂。
authorware函數功能強大,只要你善于挖掘,完全可以畫出更為復雜的軌跡圖形,這里我也不再贅述,希望本文對你有所啟發,挖掘authorware強大的函數功能,開發出交互性更好、更科學、更準確的教學軟件。

   注:以上程序在計算機上調試過,請放心使用。

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