DOCS / allbest-r-00625486 / 625486
.rtfВведение
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:
-
Основное поле, по которому прыгает мяч.
-
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.
-
Кнопка Bounce придаёт мячу случайную скорость в случайном направлении.
-
Кнопка Defaults возвращает первоначальные значения гравитации и трения.
-
Щелчком правой кнопкой мыши по полю вызывается контекстное меню. Stop обнуляет скорость мяча. Pause приостанавливает движение мяча. Повторный щелчок на Pause возобновит движение мяча.
-
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)
{
// Создаётся 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) <= 0.1 && Math. Abs (moveY) <= 0.86 && DateTime. Now. Second % 3 == 0 && Y >= pictureBox1. Size. Height - 60) && (bounc))
{
moveX = (rand. NextDouble () + rand. NextDouble ()) - 1;
moveY = - (rand. NextDouble ());
moveX *= 50;
moveY *= 50;
X += moveX;
Y += moveY;
}
}
}
}
Вывод
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 µ. В графической части можно добавить третье измерение, и рассматривать поведения мяча в пространстве.
Список используемой литературы
-
Жарков В.А. Самоучитель Жаркова по анимации и мультипликации в Visual C#.net 2003. - М.: Жарков Пресс, 2003. - 432 с.
Размещено на Allbest.ru