Разработка игровой программы, моделирующей поведение мяча в закрытом безвоздушном пространстве. Изменение значения гравитации и трения о стены. Интерфейс программы, ее основная форма. Блок-схема программы и ее основной код. Добавление третьего измерения.
Аннотация к работе
Модель - объект произвольной природы, который отражает главные, с точки зрения решаемой задачи, свойства объекта моделирования. Моделирование повсеместно используется в науке, так как является упрощенным, а иногда и единственным методом получении информации о свойствах объекта, его диагностики, а также прогнозировании. В данном примере мы рассматриваем мяч - мягкий упругий предмет сферической либо овальной формы, в основном используемый в спортивных играх. Пользователь должен иметь возможность изменять значения гравитации, и трения о стены. программа схема блок код Кнопка Bounce придает мячу случайную скорость в случайном направлении.С помощью ввода различных значений трения и гравитации, а также изменения размера поля, можно получить и исследовать различные результаты.
Введение
Моделирование - исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.
Модель - объект произвольной природы, который отражает главные, с точки зрения решаемой задачи, свойства объекта моделирования.
Моделирование повсеместно используется в науке, так как является упрощенным, а иногда и единственным методом получении информации о свойствах объекта, его диагностики, а также прогнозировании.
В данном примере мы рассматриваем мяч - мягкий упругий предмет сферической либо овальной формы, в основном используемый в спортивных играх.
Цель работы
Целью работой является разработка программы на языке C#, моделирующей поведение мяча в закрытом безвоздушном пространстве. Пользователь должен иметь возможность изменять значения гравитации, и трения о стены. программа схема блок код
Описание проекта
Интерфейсом программы является форма (рис.1).
Рис.1. Интерфейс программы
Основная форма содержит: 1. Основное поле, по которому прыгает мяч.
2. Полосы прокрутки Gravity и Friction, отвечающие за гравитацию и трение соответственно. Значения выбираются по десятибалльной шкале. Значение 0 означает полное отсутствие гравитации или трения о стенки.
3. Кнопка Bounce придает мячу случайную скорость в случайном направлении.
4. Кнопка Defaults возвращает первоначальные значения гравитации и трения.
5. Щелчком правой кнопкой мыши по полю вызывается контекстное меню. Stop обнуляет скорость мяча. Pause приостанавливает движение мяча. Повторный щелчок на Pause возобновит движение мяча.
6. Если движение мяча приостановлено, то в нижнем правом углу появляется надпись "Paused”.
Если кинетическая энергия мяча близка к нулю, и он лежит на нижней границе поля, то он автоматически прыгнет в произвольную сторону с произвольной скоростью.
Пользователь также может перетаскивать мяч левой кнопкой мыши по его полю.
Окно формы можно растянуть, либо развернуть во весь экран.
Блок-схема программы
Блок-схема программы имеет вид (рис.2).
Рис.2. Блок-схема программы
Основной код программы
Следующим образом мяч совершает прыжки по полю. public void timer1_Tick (object sender, EVENTARGS e)
{
// Создается Bitmap, из которого будет рисоваться мяч. bmp = new Bitmap (PICTUREBOX1. Width, PICTUREBOX1. Height);
g = Graphics. FROMIMAGE (bmp);
rand = new Random ();
// При первой загрузке, мяч появляется из случайного места поля. if (l! =true) {
X = rand. Next (6, PICTUREBOX1. Size. Width - 56);
Y = rand. Next (6, PICTUREBOX1. Size. Height - 56);
} l = true;
col = PICTUREBOX1. BACKCOLOR;
col2 = Color. Black;
p = new Pen (col1);
black = new Pen (col2,6);
SOLIDBRUSH REDBRUSH = new SOLIDBRUSH (col1);
SOLIDBRUSH white = new SOLIDBRUSH (col);
// Вычисление трения по значениям TRACKBAR2. Как видно, фронтальное столкновение забирает больше энергии, чем поперечное. if (TRACKBAR2. Value! = 0)
{
TRENIEX = (TRACKBAR2. Value - ( (TRACKBAR2. Value - 1) (TRACKBAR2. Value - 1) / 10.0)) * 0.75;
TRENIEY = (TRACKBAR2. Value - ( (TRACKBAR2. Value - 1) (TRACKBAR2. Value - 1) / 10.0)) * 0.95;
} else { TRENIEX = 1; TRENIEY = 1; }
MOVEY = gravity;
// Очистка поля. g. Clear (PICTUREBOX1. BACKCOLOR);
X = MOVEX;
Y = MOVEY;
X1 = (float) X;
Y1 = (float) Y;
// Отрисовка мяча. g. DRAWELLIPSE (black, X1, Y1, 50, 50);
g. FILLELLIPSE (REDBRUSH, X1, Y1, 50, 50);
PICTUREBOX1. Image = bmp;
// Проверка столкновения с границами поля. if (X <= 0)
{
X = 0;
MOVEX = - MOVEX;
MOVEX *= TRENIEX;
MOVEY *= TRENIEY;
} if (X >= PICTUREBOX1. Size. Width - 56)
{
X = PICTUREBOX1. Size. Width - 56;
MOVEX = - MOVEX;
MOVEX *= TRENIEX;
MOVEY *= TRENIEY;
} if (Y <= 0)
{
Y = 0;
MOVEY = - MOVEY;
MOVEY *= TRENIEX;
MOVEX *= TRENIEY;
} if (Y >= PICTUREBOX1. Size. Height - 56)
{
Y = PICTUREBOX1. Size. Height - 56;
MOVEY = - MOVEY;
MOVEY *= TRENIEX;
MOVEX *= TRENIEY;
} if ( (! pss) && (! tah))
{
// Заставляем мяч прыгнуть. if ( (Math. Abs (MOVEX) = PICTUREBOX1. Size. Height - 60) && (bounc))
Итак, мы получили простую и увлекательную программу, моделирующую прыгающий мяч. С помощью ввода различных значений трения и гравитации, а также изменения размера поля, можно получить и исследовать различные результаты.
Дальнейшее развитие программы можно вести в двух направлениях: в улучшении физической части, и графической. В физической части можно добавить сопротивление воздушной среды, вывод реальной скорости мяча, а также привязать значения гравитации и трения к конкретным значениям g и ?. В графической части можно добавить третье измерение, и рассматривать поведения мяча в пространстве.
Список литературы
1. Жарков В.А. Самоучитель Жаркова по анимации и мультипликации в Visual C#.net 2003. - М.: Жарков Пресс, 2003. - 432 с.