Физический симулятор «Algodoo» — перспективная учебная программа для изучения основ компьютерного моделирования
статья по информатике и икт
Для современных программных продуктов для создания компьютерных моделей, таких как программы для математического, трехмерного, физического моделирования характерны высокая сложность освоения, узкая направленность, требовательность к ресурсам компьютера, проприетарность и высокая стоимость приобретения. Эти недостатки резко ограничивают их применение в обучении школьников, знания и навыки которых в силу возраста еще недостаточно развиты для работы со сложным программным обеспечением. В данной статье приводятся основные недостатки распространенного программного обеспечения для компьютерного моделирования с точки зрения учителя информатики, аргументируются преимущества двухмерного физического симулятора «Algodoo» как перспективной учебной программы помогающей учащимся познакомиться с построеним динамических компьютерных моделей.
Algodoo. Обзор игры и первая постройка.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Физический симулятор «Algodoo» — перспективная учебная программа для изучения основ компьютерного моделирования
г. Тирасполь 2019 г.
При изучении компьютерного моделирования в школах одной из важных проблем является выбор соответствующего программного обеспечения. В случае среднего профессионального образования и высшего профессионального образования выбор программ обусловлен спецификой изучаемой дисциплины, например математическое моделирование, трехмерное моделирование, автоматизированное проектирование, электроника и другие. Изучаемое программное обеспечение требует значительных временных и умственных затрат, для освоения интерфейса и базовых навыков работы. Для общеобразовательных школ, где на информатику отводится 1-2 часа в неделю, такой подход неприменим, так как школьники впервые знакомятся с компьютерным моделированием и осваивают его базовые понятия. Желательно, чтобы учебная программа удовлетворяла следующими требованиями:
— минимальные системные требования.
Для современных программных продуктов, таких как программы для математического, трехмерного, физического моделирования характерны высокая сложность освоения, узкая направленность, требовательность к ресурсам компьютера, проприетарность и высокая стоимость приобретения. Эти недостатки резко ограничивают их применение в обучении школьников, знания и навыки которых в силу возраста еще недостаточно развиты для работы со сложным программным обеспечением.
Как показывает практика большинство учителей информатики и ИКТ для создания компьютерных моделей применяют следующее прикладное программное обеспечение:
— графические редакторы (для создания графической модели — рисунка);
— текстовые процессоры (создается текстовая или табличная модель);
— системы управления базами данных и другие.
Эти инструменты не являются специализированными средствами для моделирования и изначально предназначались для других задач (редактирование изображений и текста, выполнение расчетов). Только лишь среда программирования является наиболее универсальным и вместе с тем наиболее сложным средством для построения моделей процессов и явлений. Однако создание модели с помощью языка программирования представляет собой весьма сложную задачу для учащихся средних школ, требует постоянной активной помощи преподавателя и не вполне отвечает требованиям, поставленным к обучающим программам, особенно в отношении наглядности и визуализации. Некоторые педагоги освоили использование в учебном процессе специальных программ, например для трехмерного моделирования, физического моделирования, или же комплекты готовых учебных моделей (такие как интерактивные мультимедийные учебно-методические комплексы издательства ФИЗИКОН и т.п.). Анализ методической литературы и авторских педагогических разработок позволил выявить конкретные образцы программного обеспечения для компьютерного моделирования, применяемые на уроках (или во внеурочной деятельности) в общеобразовательных школах.
Что такое Algodoo?
На уроках информатики для построения компьютерных моделей учителя обычно применяют:
— графические редакторы (для создания графической модели — рисунка);
— текстовые процессоры (создается текстовая или табличная модель);
— системы автоматизированного проектирования;
— системы управления базами данных и другие.
Этим инструментам свойственны следующие недостатки:
— слабые возможности визуализации (например, MS Word, Excel);
— ограниченный набор инструментов;
— статичность и примитивизм создаваемых моделей;
— высокая сложность сред программирования и проектирования;
Все эти недостатки практически отсутствуют или минимизированы в двухмерном физическом симулятор «Allgodoo» от компании Algoryx Simulation, который сразу после своего появления вызвал к себе пристальный интерес и приобрел множество поклонников. Его возможности превосходят все остальные программные продукты этого класса.
История программы Algodoo началась в 2008, когда её автор, студент университета «Умео» (Швеция) Эмиль Эрнерфельдт готовился к получению магистерской степени по информатике. Тогда симулятор назывался Phun. Его создатель совместно с товарищами основал компанию Algoryx Simulation.
Разработчик переименовал программу в Algodoo и с тех пор постоянно совершенствует и развивает своё детище. «Algodoo» является бесплатным ПО, с небольшими системными требованиями. В Algodoo великолепно выполнены те операции, каких нет в других аналогичных программах. Прежде всего, это взаимодействие предметов. Программа поддерживает пружины, цепи, шарниры, шестерни, источники света, частицы, двигатели и другие объекты.
На официальном сайте симулятора физических процессов имеется множество обучающих материалов, а также хранилище algobox, предназначенное для обмена работами между пользователями приложения.
Язык интерфейса ПО Algodoo многоязычный. Последняя версия приложения поддерживает немецкий, английский, испанский, французский, хорватский, польский, шведский, японский, китайский и корейский языки. Пользователи могут создавать собственные языковые пакеты, существуют различные варианты русификаторов.
Рис. Физический симулятор Algodoo.
Впечатляет интерактивность симулятора. Задавать параметры объектам можно как во время подготовки эксперимента, так и во время паузы и даже на ходу. Можно задавать вес, объем, скорость, характер материала, упругость, силу и длину натяжения пружины, шаг и высоту зубцов шестерёнки и многое другое.
В считанные секунды вы можете превратить нарисованный объект в камень, металл, воду и даже в воздушный шар, наполненный гелием. Базовые функции включают в себя: рисование прямоугольников, кругов, кривых линий и фигур не правильной формы; масштабирование, перемещение, поворот и удаление объектов; отмену/возврат последних действий.
Также программа Algodoo поддерживает функции: разрезания деталей на части (во время паузы и «на лету»), создания уровня земли, добавления на объекты трассеров для отслеживания передвижений объекта, вывода графиков, векторов и цифровых значений ряда величин. Поддерживаются слои (каждый объект на двумерном поле имеет свой слой и взаимодействует лишь с ним), двигатели (прикрепляются к объекту и задают его скорость/силу вращения и клавиши включения/выключения) и крепежи (скрепляют несколько объектов, лежащих в разных слоях).
Имеется возможность загружать в симулятор любые сторонние рисунки. При этом они становятся одним из объектов сцены соответствующей формы и текстуры, которому можно задавать любые физические свойства и который может взаимодействовать с любыми другими объектами. В приложении можно легко собрать модели автомобилей, часов, оружия, механизмов.
Симулятор проводит расчет геометрической оптики, учитывая показатели преломления, углы, дисперсию; достаточно реалистично моделируется в нем вода. После создания сцены и нажатия кнопки «Play» эксперимент оживает под действием ветра, силы тяжести, сопротивления воздуха, моторов, инерции и т.д. Симулятор интерактивен, в любой момент по ходу демонстрации можно вносить коррективы – добавлять объекты или изменять их характеристики. Программа Algodoo имеет встроенный скриптовый язык под названием Thyme, привносящий в симулятор еще большую свободу действий и позволяющий создавать: объекты с уникальными физическими свойствами, явления и эффекты (например, плавление объектов или химические процессы). В Thyme доступны массивы, условные операторы, переменные, обработка событий, происходящих в среде моделирования.
Данный симулятор удобно использовать на уроках с применением интерактивной доски, что значительно увеличивает его образовательные возможности. Таким образом, можно констатировать, что это программное обеспечение в значительной мере отвечает требованиям, поставленным в начале раздела данной статьи (простота, наглядность, интерактивность, возможность визуализации, динамичность, минимальные системные требования). Исходя из полученной информации, можно сказать, что «Algodoo» как инструмент обучения моделированию заслуживает внимания, а его возможности нуждаются в тщательном изучении и тестировании.
Источник: nsportal.ru
Algodoo
Algodoo — программа-конструктор для симуляции/анимации механических движений объектов двухмерного физического мира. Пользователю доступны инструменты для создания объектов любой формы, для задания им физических и кинетических параметров, для управления операциями над объектами как в статике, так и в динамике. С помощью этой программы можно создавать интерактивные уроки по физике, игры, симуляторы механических устройств. и просто с любопытством наблюдать за поведением объектов в зависимости от внешних воздействий. Для продвинутых авторов сцен есть возможность обогатить функционал с помощью скриптов.
Создание объектов
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ РИСОВАНИЯ
Sketch Tool — Карандаш — позиционируется как универсальный инструмент для рисования, заменяющий другие. На самом деле, в этом утверждении есть некоторое лукавство, т.к. для каждого типа геометрии лучше выбирать свой наиболее подходящий инструмент, а их несколько. Да, Карандашом можно нарисовать любую линию и любой контур, но будет ли это красиво, например круг? Разработчики предусмотрели для Карандаша рисования прямых линий — с зажатой клавишей Shift. Карандаш всегда рисует замкнутые контур, даже если он не был замкнут пользователем.
Knife — Нож — служит для вырезания участка из другой фигуры. После работы Ножом вырезанный участок сразу не пропадает, надо его выделить и удалить клавишей Del.
Brush — Кисть — работает аналогично Карандашу, но в отличие от Карандаша ей можно регулировать толщину линии. Также в отличие от Карандаша Кисть не рисует замкнутые контуры.
Eraser — Стерка — аналогична Ножу, но имеет регулируемую толщину.
Polygon — Полигоны — большой разница с Карандашом не заметил. Ну еще можно этим инструментом объект выделить, повращать (с зажатой ПКМ), поперетаскивать (с жажатой ЛКМ).
Gear — Шестеренка — рисование зубчатых кругов. Красивые и функциональные фигуры получаются. Можно перед рисование настроить размер зубцов и от этого будет зависеть их количество. Возможны внешние и внутренние шестеренки.
Box — Прямоугольник — рисовние прямоугольников. В этом простом инструменте один параметр Select by incircling, отметка которого позволяет этому инструменту также выделять объекты при обводке нескольких объектов.
Circle — Круг — прост и понятен как голый круг.
Plane — Грань — создание бесконечных полов, стен, потолков с целью, чтобы объекты в раже своей динамики не выезжали, не вылетали и не проваливались в никуда.
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ И СКРЕПЛЕНИЯ
Chain — Цепь — служит для соединения объектов цепью или веревкой, прочность и размер звеньев которых настраиваются.
Spring — Пружина — после сединения двух объектов пружиной по ПКМ (правая клавиша мыши) на пружине можно вызвать контекстное меню пружины и отрегулировать ее длину, а также параметры жесткости и затухания.
Fixate — Фиксатор — просто сделать объект или объекты под этим маркером неподвижными во время анимации сцены.
Axle — Ось — для скрепления двух объектов осью, на которой объект будет вращаться. Потом эту ось можно преобразовать в моторчик и задать ему направление движения, в том числе с помощью горячих клавиш зрителя.
Создание уникального объекта
Если вы уже наигрались с арсеналом встроенных инструментов рисования объектов, то вам захочется иметь объект с нестандартной геометрией и текстурой. Это возможно и несложно:
— Сначала надо подготовить в графическом редакторе нужную фигуру и сохранить ее в виде PNG файла с прозрачным фоном.
— Затем уже в Algodoo загрузить эту фигуру на сцену:
— — Нарисовать любой замкнутый контур, например, круг;
— — Выделить его и нажать кнопку справа вверху;
— — Нажать кнопку [Find texture] в открывшемся окне настройки интерфейса фигуры;
— — Откроется менеджер файлов (не ахти какой удобный) — в нем надо выбрать на диске нужный PNG файл.
— Этим файлом будет залит наш круг;
— В окне настройки интерфейса фигуры нажать кнопку [Generate geometry from texture].
Ву-а-ля, дело сделано. Правда, не до конца и с оговорками, если дело касается фигуры, состоящей из отдельных кусков. В этом случае, во-первых, надо объедить фигуры в группу — с помощью ПКМ вызвать контекстное меню и выбрать Selection > Group. Теперь в статике вы сможете таскать и трансформировать фигуру как единое целое.
Но стоит вам запустить анимацию, как фигура упадет и рассыпется на составные куски. Как этого избежать я еще не нашел, т.к. увлекся программой совсем недавно.
Еще одна заметка по текстуре. Её внутри фигуры можно передвигать, вращать, масштабировать — для этого существует специальный инструмент , который хорошо слушается мыши:
— Передвигать — с нажатой ЛКМ;
— Вращать — с нажатой ПКМ.
— Мастабировать — колёсиком мыши.
Сцена и ее анимация
После того, как объекты нарисованы, расставлены по своим местам, снабжены моторчиками, пружинами. осталось нажать на кнопку внизу на панельке управления сценой и всё придет в движение (при правильном планировании). На самом деле для отладки эту кнопку (которую заменяет клавиша [Пробел]) вы будете нажимать постоянно и на ранних этапах. Что еще можно сказать относительно сцены:
— передвигать сцену — нажать кнопку на нижней панельке и с зажатой ЛКМ передвигать;
— изменять масштаб — крутить колесико мыши с зажатой клавишей Crtl или кнопкой на нижней панельке;
— регулировать скорость анимации — при нажатии кнопки над ней появляется слайдер для этого;
— включать/открючать гравитацию — кнопкой на панельке;
— регулировать направление и силу ветра — кнопкой на панельке;
— показывать вспомогательную сетку, которая может быть полезной в статичном положении сцены для более точного позиционирования объектов — для этого используйте кнопку на нижней панельке — одиночный клик включает сетку, а двойной клик показывает окно настройки параметров сетки.
— отменить действия — стандартные кнопки на панельке.
Англо-русский словарик физических терминов
Angle — угол
Area — площадь
Attraction — притяжение (объектов между собой)
Collision — столкновение (в практике программы принадлежность объектов к тем или иным слоям, Collision Layer, влияет на то, какие объекты должны между собой сталкиваться, а какие нет)
Density — плотность
Energy — энергия
Force — сила
Freeze — заморозить
Friction — трение
Gravity — гравитация (притяжение Земли)
Immortal — бессмертный (свойство объекта, благодаря которому его не может убить Killer)
Killer — убийца (свойство объекта, благодаря которому он уничтожает все не Immortal объекты, к которым прикасается)
Liquify — жидкость (любую фигуру можно превратить в жидкость)
Mass — масса
Mirror — зеркало
Momentum — импульс, количество движения
Plot — график изменения во времени тех или иных физических характеристик объекта
Refractive index — коэффициент преломления
Restitution — восстановление (в практике программы это «резиновость», которая влияет на отскок объекта после соударения с препятствием)
Speed — скорость
Spongify — придуманный авторами программы тип объекта, по физическим свойствам схожий с губкой или плюшевой игрушкой
Strength — прочность
Velocity — скорость
Скачать
Вот zip-файл c полноценной портабельной версией Algodoo 2.1 (пароль для разархивации newart.ru). Она начинает работать без предварительной инсталляции.
Вот ссылка на официальный сайт программы, где вы сможете скачать свежую инсталляционную версию.
[[ Знакомство с Algodoo ]] на русском
[[ Первая сцена в Algodoo — катапульта ]] на русском
[[ Результат мастерской работы в Algodoo ]] сложный механизм взаимосвязанных действий
Ещё программы для анимации:
• ActivePresenter // создание интерактивных и анимированных презентаций и тестов
• Animiz // создание анимированных презентаций с персонажами
• Aphalina // программа для создания SVG-анимации
• Articulate Storyline // конструирование онлайновых презентаций и обучающих курсов
• Aseprite // анимация в стиле пиксельной графики
• Aurora 3D Animation Maker // создание и анимирование 3d текстов и фигур
• Camtasia Studio // видеоредактор с анимационными инструментами
• Cavalry // для создания сложносочиненных 2d анимаций
• Corel PhotoMirage // производство стильных фото-анимаций
• DP Animation Maker // «оживление» фотографий анимационными эффектами
• Enve // гармоничное сочетание растровой и векторной анимации
• Explaindio Video Creator // программа для создания рисованного видео
• Express Animate // After Effects Lite с экспортом в Video, HTML5, GIF
• FantaMorph // морфинг изображений
• Google Web Designer // конструктор HTML5 баннеров и приложений
• HelpXplain // для создания анимированных онлайн-презентаций
• Hippani Animator // удобная анимационная студия с экспортом в HTML, video, анимированный gif
• Piskel // крайне привлекательная программа для создания и редактирования анимаций в стиле pixel art
• ProShow Producer // для создания продвинутых слайдшоу и видеопрезентаций
• Saola Animate // программа для быстрого и удобного создания анимации в HTML5
• ScreenToGif // анимированный Gif — запись/редактирование/конвертация
• VoxEdit // воксельный редактор для моделирования и анимации
• WebAnimator // редактор анимации для веба
• Wick Editor // многоплатформенное приложение для создания веб-роликов
• ФотоШОУ PRO // для создания видеороликов со слайдшоу
• Онлайн-сервисы для создания анимации // работают в браузере без загрузки на компьютер
Источник: www.newart.ru
Программа физического моделирования Algodoo, первые шаги
Компьютерное моделирование физических явлений, кинематических схем, работающих механизмов — вот что такое программа Algodoo. Своим стилем она напоминает незабвенные «The Incredible Machine» и «Заработало!» . Экспериментировать можно с твёрдыми и пластичными объектами, жидкостями, верёвочными соединениями, лазерами, оптическими элементами, всего не перечесть. Тот, кому интересно, может почитать об этом в обзорной статье.
https://mntc.livejournal.com/25361.html
Обилие инструментов может поначалу испугать, но если двигаться по шагам, освоиться будет несложно.
Прежде всего программу следует скачать и установить на свой компьютер. Она разрабатывалась как коммерческая, но через какое-то время перешла в свободный доступ и стала бесплатной. Не стоит пытаться использовать так называемые «русифицированные версии», размещённые на сомнительных веб-страницах. Пользуйтесь официальным сайтом.
http://www.algodoo.com/download/
Русифицировать программу следует после завершения установки. Русификация создана энтузиастами, содержит ошибки и недоработки, но у любого есть возможность заняться её исправлением (а потом поделиться с остальными результатом).
Существует два корректных способа добавить русский язык: воспользоваться Algodoo-установщиком (файл с расширением phi), либо вручную записать пару файлов (графический и текстовой конфигурационный) в нужную директорию.
Тот, кто предпочитает второй путь, может скачать с официального форума файлы «Russian.png» и «Russian.cfg», а затем скопировать их в папку «C:Program Files (x86)Algodoodatalanguage».
http://www.algodoo.com/forum/viewtopic.php?f=30sid=f999349bc39616bdc8a2d34bd26e9b73#p68760
Теперь можно запустить программу и сменить в настройках язык на русский. После запуска открывается окно приветствия.
Нажмите «Setup» (либо шестерёнку в программном меню) и выберите «Set your language» («Choose language»), Russian. Готово.
Можно проверить и остальные настройки, но нет большой необходимости что-либо ещё менять.
Очень полезно будет пройти начальное обучение. Для этого следует щёлкнуть по знаку вопроса в главном меню («Помощь») и выбрать учебник «Crash course» или «Курс молодого бойца» (в зависимости от перевода).
Можно также щёлкнуть по значку «Мои сцены» («Открыть») и выбрать «Algodoo Play», специальный демонстрационный игровой проект, в котором нужно суметь прокатить шарик по своеобразному лабиринту, выполняя необходимые действия по подсказкам (подсказки на английском языке, это часть проекта). Текущий инструмент меняется буквенными клавишами или при помощи мыши.
Но полезнее всего просто самостоятельно поэкспериментировать с различными инструментами и объектами, а затем закрепить полученные знания, создав функционирующую кинематическую схему, заготовку для шагающего механизма.
Нажмите значок «Новая сцена», выберите цветовую палитру (например, «Default»). Вы увидите пустое пространство, небо (голубое, c «облаками») и землю (зелёную). Изображение можно перемещать, «ухватив» правой кнопкой мыши за «небо» или за «землю», а колёсиком мыши масштабировать. У нашей компьютерной «вселенной» существуют границы, но пусть нас пока это не волнует.
Щёлкните по значку «Инструмент для создания круга (C)» («Circle»).
Теперь нарисуйте на голубом поле («в небе») круглый объект произвольного размера.
Проверим, может ли это «колёсико» кататься. Щёлкните по кнопке «Play» (зелёный треугольничек, «Пауза и Запуск симуляции»). Круг упал на землю в соответствии с силами гравитации. Не останавливая симуляцию выберите инструмент D («Drag tool», «перетаскивание»), «зацепите» им кружочек и двиньте в сторону. Колесо покатилось и исчезло за краем экрана.
Не пугайтесь, просто остановите симуляцию. Затем воспользуйтесь кнопкой «Отменить». Несколько раз нажимая добейтесь того, чтобы круг вернулся в своё первоначальное положение «в воздухе». Этим приёмом в Algodoo приходится пользоваться постоянно, «намудрить» очень легко.
Давайте разберёмся с очень важным аспектом — настройками столкновений объектов. Нарисуйте над кругом горизонтальный прямоугольник произвольного размера.
Запустите симуляцию. Как видите, объекты сталкиваются друг с другом.
Проведите ещё один эксперимент — передвиньте прямоугольник, чтобы его позиция пересеклась с кругом (инструментом M, «Move», «перемещение») и запустите симуляцию. Эффектно разлетелись, не правда ли? Верните всё как было.
Можно ли добиться того, чтобы объекты размещались в разных плоскостях? Это потребуется при создании кинематических схем. Щёлкните правой кнопкой мыши по прямоугольнику и выберите «столкновения слоёв». Снимите маркер в одном слое, поставьте в другом.
Теперь круг и прямоугольник занимают разные слои — A и B соответственно. Столкновения нет. Проверьте это. Кстати, обратите внимание, что есть разница между слоем столкновений и слоем отображения. В данном случае прямоугольник отображается поверх круга (сменить это можно командами контекстного меню «выбрать», «переместить на задний/передний план»).
Ещё один способ добиться того, чтобы объекты считались не сталкивающимися друг с другом — явным образом задать тип кинематической связи между ними. Сделать это можно инструментом F («Fixate», «Гвоздь») либо H («Axle tool», «Ось»).
Давайте проверим. Создайте ещё один прямоугольник, теперь вертикальный, достаточной длины, чтобы он мог связать первые две фигуры. Лучше где-нибудь сбоку, потом мы переместим.
Круг и вертикальный прямоугольник занимают слой A, горизонтальный прямоугольник — слой B (можете проверить). Поместите инструментом M вертикальный прямоугольник поверх горизонтального прямоугольника и круга. Теперь свяжите двумя осями все фигуры — выберите инструмент H (не путайте с инструментом F, «гвоздь») и щёлкните по двум точкам.
Запустите симуляцию. То, что получилось, упало и стало вести себя как взаимосвязанный набор деталей. Причем ни один из объектов не сталкивается ни с одним другим.
Заключительный эксперимент перед созданием нашего «шагохода». Верните связанные осями объекты в первоначальное положение (просто кнопкой «назад», естественно). Вновь поправьте систему столкновений, пусть все фигуры занимают один общий слой A.
Теперь «прибейте» верхнюю горизонтальную балку к «небесной тверди» «гвоздём» (инструментом F). Простите за используемую терминологию, но в данном случае подобные названия хорошо отражают суть того, что получается.
«Прибивать гвоздём» допустимо в любой точке, деталь считается жёстко зафиксированной и не проворачивается, как вокруг оси. Если позже понадобится, точку закрепления («гвоздь» или ось) можно будет выделить (инструментом M, например) и удалить.
Запустите симуляцию. Верхняя балка закреплена неподвижно, две нижние детали раскачиваются. Можете проверить — теперь круг и горизонтальная балка сталкиваются, поскольку занимают один слой и связаны не напрямую, а через промежуточный элемент.
Можно экспериментировать и дальше, но пора приступать к основной нашей задаче. Для хорошей кинематической схемы потребуются детали с точно выверенными размерами. Не беда, нам поможет сетка. Включите её отображение соответствующей кнопкой.
Обратите внимание, что детализация сетки (абсолютный размер каждой клетки) меняется при изменении масштаба. Давайте для определённости будем начинать работу в таком масштабе, при котором одна клетка равна 25 см. Тогда можно будет обозначать размер и в тех, и в других единицах измерения (и в клетках, и в сантиметрах).
Итак, нажмите на иконку «Новая сцена». Затем последовательно создайте фигуры следующих размеров:
- прямоугольник шириной 10 клеток и высотой 7 клеток (иными словами 250 см на 175 см);
- круг диаметром 6 клеток;
- вертикальный прямоугольник 1 на 6 клеток;
- вертикальный прямоугольник 1 на 14;
- вертикальный прямоугольник 1 на 15;
- горизонтальный прямоугольник 7 на 1;
- горизонтальный прямоугольник 14 на 1;
- горизонтальный прямоугольник 9 на 1.
Получившийся набор фигур должен выглядеть примерно так.
Теперь скомпонуйте детали нашего механизма, переместив их в нужные позиции.
Осталось закрепить основу (большой прямоугольник) и задать кинематические связи между всеми элементами конструкции.
Крепить объект к «небесной тверди» мы уже научились. Давайте научимся ещё добавлять ось прямо в середину круга. Щёлкните по нему правой кнопкой мыши и выберите «Geometry actions», а далее соответствующую команду. Этот способ удобен и может выручить при отключенной сетке.
Теперь круг связан осью с нижележащим объектом, в данном случае это большой прямоугольник 10×7.
Осталось поставить оси во все другие необходимые позиции. Увеличьте масштаб, появятся дополнительные линии, к перекрестью которых будет «приклеиваться» курсор. Расстояние от осей до краёв балок — половина поперечного сечения, то есть 12,5 см.
Напоследок добавим ещё один элемент, трассер (инструментом E) на кончик «ноги».
Общий вид конструкции теперь должен быть таким.
Прежде чем запускать симуляцию не забудьте поправить настройки учёта столкновений. Основа конструкции (большой прямоугольник) и круг должны располагаться в отдельном слое, например в слое B.
Нажмите на кнопку «Play». Механическая нога начала свободно покачиваться. Выберите инструмент D и покрутите «пальцем» колесо. Вы увидите, что механизм пришёл в движение, а кончик ноги описывает занятную траекторию.
В заключение хотелось бы сказать, что мы затронули лишь малую толику возможностей этой чудесной программы. В частности, благодаря тому, что каждый объект Algodoo способен хранить и использовать собственные скрипты, можно предусмотреть любые самые невообразимые связи между элементами проекта.
Источник: novator.team
Algodoo
Специализированный двухмерный симулятор физики. Или по другому песочница, позволяющая создать вам свой мир, который будет полностью зависеть от вашей фантазии.
Программа Algodoo представляет собой анимационный графический редактор, использующий технологию XML. Приложение дает возможность наглядно увидеть работу нарисованной механической системы, а также, меняя параметры сцены, оптимизировать и анализировать полученные решения. Огромным плюсом пакета является его понятный интерфейс и простота освоения.
Algodoo имеет богатый инструментарий для создания различных систем и механизмов. Базовые функции включают в себя: рисование прямоугольников, кругов, кривых линий и фигур не правильной формы; масштабирование, перемещение, поворот и удаление объектов; отмену/возврат последних действий.
Также программа Algodoo поддерживает функции: разрезания деталей на части (во время паузы и «на лету»), создания уровня земли, добавления на объекты трассеров для отслеживания передвижений объекта, вывода графиков, векторных стрелок и цифровых значений ряда величин. Поддерживаются слои (каждый объект на двумерном поле имеет свой слой и взаимодействует лишь с ним), двигатели (прикрепляются к объекту и задают его скорость/силу вращения и клавиши включения/выключения) и крепежи (скрепляют несколько объектов, лежащих в разных слоях). Имеется возможность загружать в симулятор любые сторонние рисунки. При этом он становится одним из объектов сцены соответствующей формы и текстуры, которому можно задавать любые физические свойства и который может взаимодействовать с любыми другими объектами.
Для всех объектов сцены устанавливаются различные физические параметры – объем, вес, характер материала (дерево, сталь, гелий и т.д.), упругость, скорость, длина и сила натяжения пружины, высота и шаг зубцов шестеренок и многое другое. Программа Algodoo содержит образцы насосов, шестеренок, пружин, лазеров, призм, цепей, автоматических линий и прочее.
В приложении можно легко собрать модели автомобилей, часов, оружия, деталей конструктора Лего. Симулятор проводит расчет геометрической оптики, учитывая показатели преломления, углы, дисперсию; достаточно реалистично моделируется в нем вода. После создания сцены и нажатия кнопки «Play» эксперимент оживает под действием ветра, силы тяжести, сопротивления воздуха, моторов, инерции и т.д. Симулятор интерактивен, в любой момент по ходу демонстрации можно вносить коррективы – добавлять объекты или изменять их характеристики.
Программа Algodoo имеет встроенный скриптовый язык под названием Thyme, привносящий в симулятор еще большую свободу действий и позволяющий создавать: объекты с уникальными физическими свойствами, явления и эффекты (например, плавление объектов или химические процессы). В Thyme доступны массивы, условные операторы, переменные, обработка событий, происходящих в среде моделирования.
История программы Algodoo началась в 2008, когда её автор, студент университета Умео (Швеция) Эмиль Эрнерфельдт готовился к получению магистерской степени по информатике. Тогда симулятор назывался Phun. Очень быстро он стал популярным в интернете, а его создатель совместно с товарищами основал компанию Algoryx Simulation. Разработчик переименовал программу в Algodoo и с тех пор постоянно совершенствует и развивает своё детище.
Совсем недавно программа Algodoo стала бесплатной. На официальном сайте симулятора физических процессов имеется множество обучающих материалов, а также хранилище algobox, предназначенное для обмена работами между пользователями приложения.
Язык интерфейса ПО Algodoo многоязычный. Последняя версия приложения поддерживает немецкий, английский, испанский, французский, хорватский, польский, шведский, японский, китайский и корейский языки. Пользователи русского фан-сайта программы написали русификатор Algodoo, доступный по адресу http://algophun.3dn.ru.
У данного программного обеспечения скромные системные требования. Функционирует оно на трех платформах – Microsoft Windows, Mac OS и iOS.
Распространение программы: Freeware.
Официальный сайт Algodoo: http://www.algodoo.com/
Форматы файлов Algodoo: PHZ
Источник: cxem.net
Algodoo ver. 2.1.0 Rus
Algodoo — бесплатная программа — 2D-песочница, позволяющая создавать различные объекты и моделировать их движение, построенное на реалистичной физике. Основная функция приложения — ознакомление, в развлекательной форме, с многочисленными физическими законами и постулатами. Из особенностей Algodoo, необходимо выделить: наличие многочисленных инструментов для построения всевозможных объектов, присутствует возможность сохранения смоделированной сцены, также есть онлайн поиск записей других пользователей, большой выбор встроенных функций моделирования движения (включение и отключение гравитации, силы трения воздуха, изменение материала и цвета, выбранного объекта) . После запуска программы — доступно наглядное руководство, подробно разъясняющее основные принципы работы с программным обеспечением и, дающее базовую информацию по основным функциям.
Руссификатор программы доступен по данной ссылке.
Особенности:
- Полностью бесплатная версия для персонального использования, без рекламы и ограничений.
- Большое количество возможностей и инструментов для моделирования физических свойств различных объектов.
- Доступность наглядного руководства, обучащего пользователя, основным принципам работы с ПО.
- Доступность подачи информации.
- Частичная поддержка русского языка.
- Легкость управления. Дружественный к пользователя интерфейс.
Общая информация:
| Разработчик | Algoryx Simulation AB |
| Версия | 2.0.44 |
| Совместимость | Windows 7, 8, 8.1, 10 |
| Размер инсталлятора: | 42 MB |
| Поддержка русского языка | Частично |
Скриншоты:
Количество скачавших: 4295
Источник: soft-fresh.ru