Программа, моделирующая прыгающий мяч
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
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:
.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.
.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);= Graphics. FromImage (bmp);= new Random ();
// При первой загрузке, мяч появляется из случайного места поля.
if (l! =true) {= rand. Next (6, pictureBox1. Size. Width - 56);= rand. Next (6, pictureBox1. Size. Height - 56);
}= true;= pictureBox1. BackColor;= Color. Black;= new Pen (col1);= new Pen (col2,6);redBrush = new SolidBrush (col1);white = new SolidBrush (col);
// Вычисление трения по значениям trackBar2. Как видно, фронтальное столкновение забирает больше энергии, чем поперечное.
if (trackBar2. Value! = 0)
{= (trackBar2. Value - ( (trackBar2. Value - 1) + (trackBar2. Value - 1) / 10.0)) * 0.75;= (trackBar2. Value - ( (trackBar2. Value - 1) + (trackBar2. Value - 1) / 10.0)) * 0.95;
}{ trenieX = 1; trenieY = 1; }+= gravity;
// Очистка поля.
g. Clear (pictureBox1. BackColor);+= moveX;+= moveY;= (float) X;= (float) Y;
// Отрисовка мяча.
g. DrawEllipse (black, X1, Y1, 50, 50);. FillEllipse (redBrush, X1, Y1, 50, 50);. Image = bmp;
// Проверка столкновения с границами поля.
if (X <= 0)
{= 0;= - moveX;*= trenieX;*= trenieY;
}(X >= pictureBox1. Size. Width - 56)
{= pictureBox1. Size. Width - 56;= - moveX;*= trenieX;*= trenieY;
}(Y <= 0)
{= 0;= - moveY;*= trenieX;*= trenieY;
}(Y >= pictureBox1. Size. Height - 56)
{= pictureBox1. Size. Height - 56;= - moveY;*= trenieX;*= trenieY;
}( (! pss) && (! tah))
{
// Заставляем мяч прыгнуть.
if ( (Math. Abs (moveX) = pictureBox1. Size. Height - 60) && (bounc))
{= (rand. NextDouble () + rand. NextDouble ()) - 1;= - (rand. NextDouble ());*= 50;*= 50;+= moveX;+= 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 . В графической части можно добавить третье измерение, и рассматривать поведения мяча в пространстве.
Список используемой литературы
1.Жарков В.А. Самоучитель Жаркова по анимации и мультипликации в Visual C#.net 2003. - М.: Жарков Пресс, 2003. - 432 с.