Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный профессионально-педагогический университет филиал в г. Первоуральске Курсовая работа по дисциплине:

Методика обучения информационным технологиям Тема:

Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4

Выполнил Афанасьев И.А.

студент группы: Пу 413 ДоКТ Проверил И. В. Гусаревич ст. преподаватель кафедры ИТ:

Первоуральск — 2012

• Введение
• 1. Анализ учебно-методической документации по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»
• 1.1 Педагогический адрес
• 1.2. Анализ стандарта и учебно-программной документации
• 1.3 Тематический план темы
• 1.4 Межпредметные связи темы
• 1.5 Знания, умения и навыки, формируемые при освоении данной темы
• 1.6 Формы организации учебного процесса
• 2. Анализ литературы и интернет-источников по теме «использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4
• 2.1 Критерии анализа литературы и интернет-источников по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»
• 2.2 Анализ учебников и учебных пособий по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»
• 2.3 Анализ интернет — источников по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»
• 3. Теоретический материал
• 3.1 Граф учебной информации
• 3.3 Лекционное занятие 2 — «Анимация каркаса»
• 3.4 Лекционное занятие 3 — «Регулировка ограничений движения Обратной кинематики»
• 4. Методические указания к лабораторным работам
• 4.1 Лабораторная работа № 1
• 4.2 Лабораторная работа № 2
• М4.3 Лабораторная работа № 3
• 5. Контроль по теме
• 5.1 Разработка контроля усвоения знаний по теме: «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»
• 5.2 Разработка контроля сформированности умений по теме: «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»
• Заключение
• Список литературы

В настоящее время программное обеспечение по компьютерной графике занимает значительную часть рынка информационных технологий.

В связи с этим встает проблема подготовки квалифицированных специалистов в данной области.

Актуальность: настоящей работы в том, что одной из задач современной системы образования является исследование и разработка программного, технического, учебно-методического и организационного обеспечения по компьютерной графике.

Объектом исследования: является процесс обучения темы: «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4» дисциплины «Методика обучения информационным технологиям».

Предметом исследования: является методика обучения по теме: «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4» дисциплины «Методика обучения информационным технологиям».

Целью настоящего работы является: разработка учебно-методического обеспечения темы: «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4» дисциплины «Методика обучения информационным технологиям».

Данная работа может быть использована при обучении студентов по специальностям:

— профессиональное обучение (информатика, вычислительная техника и компьютерные технологии);

— профессиональное обучение (дизайн);

— информатика и вычислительная техника;

— информационные системы.

1. Анализ учебно-методической документации по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»

1.1 Педагогический адрес

Точный: 50 600 Художественное образование.

Расширенный: 540 704 Экранные искусства;

540 708 Дизайн и компьютерная графика;

5 407 012 Декоративно-прикладное искусство.

1.2 Анализ стандарта и учебно-программной документации

Общая информация о специальности:

1. Шифр специальности: 50 600.

2. Название специальности: художественное образование.

3. Специализация: 540 708 — Дизайн и компьютерная графика.

4. Квалификация: педагог профессионального обучения.

5. Дата утверждения специальности: 27.03.2000 г.

6. Нормативный срок освоения основной образовательной программы при очной форме обучения: 5 лет.

Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП)

Рабочая программа дисциплины «Разработка мультимедийных продуктов» соответствует государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 50 600 — Художественное образование, профиль 540 708 — Дизайн и компьютерная графика. Она относится к циклу дисциплин профильной подготовки.

Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки бакалавра по направлению 540 700 Художественное образование при очной форме обучения — 4 года.

Для изучения данной учебной дисциплины необходимы следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами:

Из курса «Компьютерная графика и моделирование»

Знания:

· основные аппаратные компоненты станции компьютерной графики, их общие характеристики;

· виды компьютерной графики, области их применения;

· историю развития компьютерной графики;

· способы хранения графической информации;

· основные возможности и особенности программных средств компьютерной графики.

Умения:

· подбирать аппаратуру и программное обеспечение для создания

· компьютеризированного рабочего места дизайнера;

· создавать растровые и векторные изображения;

· создавать трехмерные изображения.

Владения:

· работать в области создания систем автоматизированного проектирования с применением трехмерных компьютерных моделей.

Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и владения, формируемые данной учебной дисциплиной:

540 704 Экранные искусства

540 708 Дизайн и компьютерная графика

5 407 012 Декоративно-прикладное искусство

По окончании изучения курса студент должен:

Знать:

· аппаратные средства мультимедиа;

· области применения мультимедиа;

· программные средства создания, воспроизведения и редактирования мультимедиа-продуктов.

Уметь:

· устанавливать, настраивать и сопровождать аппаратное и программное обеспечение мультимедиа;

· оптимизировать конфигурацию компьютера для работы мультимедиа;

· оптимизировать форматы представления мультимедиа-данных;

· конвертировать форматы представления мультимедиа-данных;

· создавать, редактировать мультимедиа-продукты.

Владеть / быть в состоянии продемонстрировать:

· Создавать, редактировать мультимедиа-продукты.

1.3 Тематический план темы

· Добавление костей к символам и фигурам.

· Редактирование каркасов и объектов обратной кинематики.

· Привязка костей к точкам фигуры.

· Регулировка ограничений движения обратной кинематики.

· Анимация каркаса. Добавление замедления к анимации обратной кинематики.

1.4 Межпредметные связи темы

Таблица 1

Дисциплины «Мультимедиа» с другими дисциплинами

1.5 Знания, умения и навыки, формируемые при освоении данной темы

Знания:

· иметь ознакомительное понятие о программе adobe flash cs4;

· обратная кинематика, её предназначение, применение;

· понятие костей, их свойства и применения.

Умения:

· добавление костей к фигурам;

· добавление костей к символам;

· удаление костей.

Навыки:

· выделение костей и связанных с ними объектов;

· смена расположения костей и связанных с ними объектов;

· перемещение костей, связанных с фигурой или символом;

· редактирование фигур обратной кинематики;

· привязка костей к фигурам обратной кинематики;

· регулирование ограничений движения ОК;

· добавление и замедление анимации ОК.

1.6 Формы организации учебного процесса

Комбинированный урок

2. Анализ литературы и интернет-источников по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»

2.1 Критерии анализа литературы и интернет-источников по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»

При изучении программы Adobe Flash CS4 ключевой проблемой является отсутствие учебной литературы для обучающихся. Точнее, некоторая литература существует, но она направленна на практическое изучение программы, представляющие из себя мультимедийные комплексы для самостоятельного обучения работы с программой. Фундаментальным теоретическим источником является официальное справочное руководство по программе от разработчика. Все это обуславливается тем, что программа стремительно развивается и обновляется, поэтому не имеет хорошего методического пособия пригодного для обучения.

2.2 Анализ учебников и учебных пособий по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»

Основным литературным источником информации по программе Adobe Flash CS4 является официальное справочное руководство от создателей программы. Основные минусы этого источника заключаются в том, что информация носит лишь справочный характер и направлена на узкий круг читателей, что делает её трудным для освоения.

2.3 Анализ интернет - источников по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»

Интернет — источниками по данной теме являются любительские видео уроки, чаще всего представленные на английском языке, что затрудняет их использование в качестве изучения. Видео «Обратная кинематика в Adobe Flash». Видео уроки на русском языке несут в себе очень мало теоретического материала т.к. все направленно на наглядное применение программы.

3. Теоретический материал

3.1 Граф учебной информации

Граф — это совокупность точек представляющих элементы содержания учебного материала, соединенных между собой ребрами (линиями), которые показывают связи и соподчинения.

Граф отображает выбранный преподавателем замысел построения и логику изложения учебного материала (Рисунок 1).

Рисунок 1 — Граф учебной информации «Обратная кинематика»

3.2 Лекционное занятие 1 — «Обратная кинематика»

План лекции:

1. Обратная кинематика.

2. Добавление костей к символам.

3. Выделение костей и связанных с ними объектов.

4. Стили кости.

5. Слои позы.

6. Привязка костей к точкам фигуры

Обратная кинематика

Обратная кинематика (ОК) — это способ анимации объектов с помощью костей, объединенных в линейные или ветвистые каркасы с отношениями «родитель — потомок». При движении одной кости соединенные с ней кости перемещаются относительно нее.

Обратная кинематика позволяет легко создавать естественные движения. Для анимации с использованием обратной кинематики достаточно указать начальное и конечное положения костей на временной шкале. Flash автоматически интерполирует положения костей каркаса между начальным и конечным кадрами.

Обратную кинематику можно использовать двумя способами:

1. Используя фигуру в качестве контейнера для нескольких костей. Например, можно добавить кости к рисунку змеи, чтобы она перемещалась реалистично. Эти фигуры можно нарисовать в режиме рисования объектов.

2. Объединяя в цепочку экземпляры символа. Например, можно связать фрагменты роликов, отображающие руку, предплечье и ладонь, чтобы они реалистично перемещались относительно друг друга. Каждый экземпляр имеет только одну кость.

Обратная кинематика — процесс определения параметров объекта с гибкими соединениями, называемого кинематической цепочкой или каркасом.

Каркас — кинематическая цепочка, состоящая из костей и соединений, которая используется в компьютерной анимации для симуляции реалистичного движения.

Кость — несгибаемый сегмент каркаса, аналогичный кости в скелете животного.

Соединение — место, в котором соединяются две кости, которое обеспечивает движение костей; аналогично суставу животного.

Фигура с каркасом костей. Обратите внимание на то, что головная часть каждой кости закруглена, а хвостовая часть заострена. Первая добавленная кость (корневая кость) имеет окружность в головной части (Рисунок 2).

Рисунок 2 — Фигура с каркасом Группа из нескольких символов с каркасом костей обратной кинематики. Плечи и бедра фигуры являются точками ветвления каркаса. Точками преобразования по умолчанию являются, головной частью корневой кости, внутренние соединения и хвостовая часть последней кости ветви (Рисунок 3).

Рисунок 3 — Группа символов с каркасом

Добавление костей к символам

Кости ОК можно добавлять к фрагментам ролика, графическим объектам и экземплярам кнопок. При добавлении костей к экземплярам символов создается цепочка связанных экземпляров. Такой подход отличается от использования костей совместно с фигурами, когда фигура становится элементом, содержащим кость. Связанная цепочка экземпляров символов, может быть:

· простой линейной цепочкой;

· разветвленной структурой, в зависимости от потребностей пользователя.

Для персонажа змеи понадобится только одна линейная цепочка, а для фигуры человека понадобится структура с ветками для каждой конечности (Рисунок 4,5).

Рисунок 4 — Линейная цепочка костей Рисунок 5 — Разветвлённая структура с ветками для каждой конечности Расположите экземпляры символов в рабочей области приблизительно в такой конфигурации, которая соответствует нужной, и только после этого добавляйте к ним кости. Их относительное расположение можно будет изменять и после добавления костей, но эта операция поможет сэкономить время в дальнейшем. Экземпляры символов перед добавлением костей могут располагаться в различных слоях. После добавления костей Flash перемещает их на новый слой.

1. Создайте символ в рабочей области (Рисунок 6)

Рисунок 6 — Создание произвольного символа

2. Выберите инструмент Bone Tool (Кость) на панели «Инструменты». Инструмент «Кость» также можно выбрать нажатием клавиши X.

3. При помощи инструмента «Кость» щелкните экземпляр символа, который должен являться корневым или головным элементом каркаса.

Во время перетаскивания появится кость. Когда кнопка мыши будет отпущена, отобразится сплошная кость (Рисунок 7).

Рисунок 7 — Добавление кости к символу Каждая кость содержит головную часть, закругленный край и хвостовую часть, которая является остроконечной. При перетаскивании от одного экземпляра к другому для создания кости, щелкните первый экземпляр в том месте, куда к экземпляру необходимо прикрепить кость. Отпустите мышь над точкой второго экземпляра, к которой необходимо прикрепить кость. Эти точки крепления можно будет изменить позже. У каждого экземпляра символа есть только одна точка крепления. Первая кость каркаса является корневой костью. Она отображается с окружностью вокруг головной части.

4. Чтобы добавить еще одну кость, перетащите курсор от хвостовой части первой кости к следующему экземпляру символа, который необходимо добавить к каркасу (Рисунок 8).

Рисунок 8 — Добавление второй кости

5. Чтобы создать разветвленный каркас, щелкните головную часть существующей кости в точке, от которой должна отходить новая ветка, и протяните курсор, чтобы создать первую кость новой ветки (Рисунок 9). Каркас может содержать неограниченное количество ответвлений.

Рисунок 9 — Добавление первой кости новой ветки

Выделение костей и связанных с ними объектов

Чтобы выделить отдельную кость, щелкните кость при помощи инструмента «Выделение» (Рисунок 10).

Рисунок 10 — Selection Tool (V)

Свойства кости отображаются на панели свойств (Рисунок 11).

Рисунок 11 — Панель свойств кости Чтобы выделить несколько костей, щелкните нужные кости, удерживая нажатой клавишу «Shift» (Рисунок 12).

Рисунок 12 — Выделение нескольких костей Чтобы переместить выделение на смежные кости, нажмите кнопку «Родитель», «Потомок» или «Следующий/Предыдущий родственный элемент» в инспекторе свойств (Рисунок 13).

Рисунок 13 — Перемещение выделения костей, с помощью панели свойств Чтобы выделить все кости каркаса, дважды щелкните любую кость. Свойства всех костей отображаются в инспекторе свойств (Рисунок 14).

Рисунок 14 — Выделение всех костей каркаса

Стили кости

Существует 4 способа отрисовки костей в рабочей области Flash:

1. Сплошной. Это стиль по умолчанию.

2. Каркасный. Удобно использовать, когда сплошной стиль закрывает слишком большой процент изображения под костью.

3. Линия. Удобно использовать для небольших каркасов.

4. Не задано. Кости скрываются, чтобы было видно только находящееся под ними изображение.

Слои позы

При добавлении костей к экземплярам символов или фигурам Flash создает для них новый слой на временной шкале. Этот новый слой называется слоем позы. Flash добавляет слои позы к временной шкале, размещая их между существующими слоями, чтобы сохранить ранее существовавший порядок расположения объектов в рабочей области.

Во Flash Pro CS5 каждый слой позы может содержать только один каркас и связанные с ним экземпляры или фигуру. Во Flash CS5.5 слой позы может содержать другие объекты помимо одного или нескольких каркасов костей.

Привязка костей к точкам фигуры

В зависимости от конфигурации фигуры ОК, можно обнаружить, что обводка фигуры не изгибается желаемым образом при движении каркаса.

По умолчанию контрольные точки фигуры соединены с теми костями, которые находятся к ним ближе остальных. Инструмент «Связывание» позволяет изменять соединения между отдельными костями и контрольными точками фигуры. Это позволяет управлять изгибом обводки, достигая желаемых результатов при движении каждой кости.

Можно связывать несколько контрольных точек с одной костью, и несколько костей с одной контрольной точкой. Щелкнув контрольную точку или кость при помощи инструмента «Связывание», можно отобразить соединения между костями и контрольными точками. Затем соединения можно изменять множество раз.

Основные действия с контрольными точками фигуры:

· Чтобы выделить контрольные точки, соединенные с костью, щелкните кость при помощи инструмента «Связывание» (Bind Tool (Z)). Соединенные точки будут выделены желтым цветом, а выбранная кость будет выделена красным. Контрольные точки, подсоединенные только к одной кости, отображаются в виде квадратов. Контрольные точки, подсоединенные к нескольким костям, отображаются в виде треугольников. (Рисунок 15).

Рисунок 15 — Контрольные точки, соединенные с костями

· Чтобы добавить контрольную точку к выбранной кости, удерживая нажатой клавишу Shift, щелкните невыделенную контрольную точку (Рисунок 16).

Также можно, удерживая нажатой клавишу Shift, перетащить курсор, чтобы выделить несколько контрольных точек и добавить их к выбранной кости.

Рисунок 16 — Добавление контрольных точек

· Чтобы удалить контрольные точки из кости, удерживая нажатой клавишу Ctrl, щелкните контрольную точку, которая выделена желтым цветом (Рисунок 17).

Также можно, удерживая нажатой клавишу Ctrl перетащить курсор, чтобы удалить несколько контрольных точек из выбранной кости.

Рисунок 17 — Удаление контрольных точек

· Чтобы выделить кости, связанные с контрольной точкой, щелкните контрольную точку при помощи инструмента «Связывание». Соединенные кости будут выделены желтым цветом, а выбранная контрольная точка будет выделена красным (Рисунок 18).

Рисунок 18 — Выделение костей связанных с контрольной точкой

· Чтобы еще добавить кости к выбранной контрольной точке, щелкните кость, удерживая нажатой клавишу Shift (Рисунок 19).

Рисунок 19 — Добавление костей к контрольной точке

· Чтобы удалить кость из выбранной контрольной точки, удерживая нажатой клавишу Ctrl или клавишу, щелкните кость выделенную желтым цветом (Рисунок 20).

Рисунок 20 — Удаление костей с контрольной точки

3.3 Лекционное занятие 2 — «Анимация каркаса»

План темы:

1. Анимация каркаса.

2. Анимация каркаса на временной шкале.

3. Добавление замедления к анимации ОК.

Анимация каркаса

Во Flash анимация каркасов ОК производится не таким способом, как анимация остальных объектов. В случае с каркасами к слою позы просто добавляются дополнительные кадры, а для создания ключевого кадра положение каркаса меняется в рабочей области. Ключевые кадры в слое позы называются позами. Поскольку каркасы ОК обычно используются для создания анимации, все слои позы автоматически выполняют функции слоев анимации.

Однако слои позы ОК отличаются от слоев анимации, поскольку в слое позы можно анимировать только свойства положения костей. Для анимации других свойств объекта ОК, таких как расположение, преобразование, цветовые эффекты или фильтры, перенесите каркас и связанные с ним объекты на фрагмент ролика или графический символ. После этого можно будет анимировать свойства символа при помощи команды «Вставка» > «Анимация движения», а также панели «Редактор движения».

Также каркасы ОК можно анимировать при исполнении при помощи ActionScript 3.0. Если планируется анимировать каркас при помощи ActionScript, его нельзя анимировать на временной шкале. У каркаса может быть только одна поза на слое позы, и она должна находиться в первом кадре, в котором каркас появляется в слое позы.

Анимация каркаса на временной шкале

Каркасы ОК располагаются в слоях позы на временной шкале. Чтобы анимировать каркасы на временной шкале, вставьте позы, щелкнув кадр в слое позы и выбрав пункт меню «Добавить позу». Для изменения конфигурации каркаса воспользуйтесь инструментом «Выделение». Flash автоматически интерполирует положения костей в кадрах между позами.

1. На временной шкале добавьте кадр к слою позы каркаса, чтобы создать пространство для анимации, которую необходимо создать.

Кадры можно добавить, щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав из контекстного меню пункт «Добавить кадр». Кадры можно будет добавлять и удалять позже в любое время (Рисунок 21).

Рисунок 21 — Добавление кадра, на временной шкале Для добавления кадров также можно перетащить последний кадр слоя позы вправо.

2. Чтобы добавить позу к кадру в слое позы, выполните одно из следующих действий:

• разместите точку воспроизведения в том кадре, куда необходимо добавить позу, а затем измените расположение каркаса в рабочей области;

• щелкните правой кнопкой мыши и выберите пункт меню «добавить позу»;

• разместите точку воспроизведения в том кадре, куда необходимо добавить позу, а затем нажмите клавишу f6. flash вставит позу в слой позы текущего кадра, новая поза будет обозначено маркером позы в виде ромба (рисунок 22).

Рисунок 22 — Добавление позы к кадру в слое поза

3. Добавьте дополнительные позы в отдельных кадрах, чтобы создать желаемую анимацию.

4. Если необходимо изменить продолжительность анимации на временной шкале, перетащите последний кадр слоя позы влево или вправо, чтобы добавить или удалить кадры. Flash произведет перераспределение кадров позы пропорционально изменению продолжительности и повторно интерполирует промежуточные кадры.

После завершения выберите точку воспроизведения на временной шкале, чтобы произвести просмотр анимации с положениями каркаса, интерполированными между кадрами позы.

Изменить расположение каркаса в кадрах позы или добавить новые кадры позы можно в любое время.

Добавление замедления к анимации ОК

Если до добавления анимации к каркасу ОК используются позы, можно изменить скорость анимации в кадрах возле любой позы. Путем изменения скорости можно создать более реалистичное движение. Управление ускорением движения возле кадров позы называется замедлением.

Например, при перемещении руки она ускоряется и замедляется в начале и в конце движения. Добавив замедление к слою позы ОК на временной шкале, можно ускорить или замедлить движение каркаса до или после любого кадра позы.

Чтобы добавить замедление к кадрам слоя позы, выполните следующее.

1. В слое позы щелкните кадр, находящийся между двумя кадрами позы. После применения замедления оно повлияет на кадры между кадрами позы, расположенные слева и справа от выбранного кадра. Если выбрать кадр позы, замедление повлияет на кадры между выбранной позой и следующей позой в этом слое.

2. В инспекторе свойств из меню «Замедление» выберите тип замедления (Рисунок 23).

Рисунок 23 — Меню «Замедление»

Среди доступных замедлений есть четыре простых и четыре замедления Начать и остановить. Простые замедления снижают ускорение движения в кадрах, следующих сразу за предыдущим кадром позы, или в кадрах, стоящих непосредственно перед следующим кадром позы. Свойство замедления «Интенсивность» указывает, какие кадры замедляются, а также отвечает за степень замедления.

Замедления «Начать и остановить» снижают скорость движения в кадрах, следующих за предыдущим кадром позы, и в кадрах, расположенных перед следующим кадром позы в слое.

Каждый из двух типов замедления может иметь интенсивность «Медленно», «Средне», «Быстро» и «Очень быстро». Вариант «Медленно» оказывает наименьший эффект, а вариант «Очень быстро» оказывает наибольший эффект.

Такие же типы замедления доступны в редакторе движения при использовании анимации движения. В редакторе движения можно просмотреть кривую для каждого типа замедления, выбрав анимацию движения на временной шкале.

3. В инспекторе свойств введите значение интенсивности замедления.

По умолчанию интенсивность равна 0, что означает отсутствие замедления. Максимальное значение — 100%, что соответствует применению наиболее интенсивного эффекта к кадрам, предшествующим следующему кадру позы. Минимальное значение — 100%, что соответствует применению наиболее интенсивного эффекта к кадрам, стоящим сразу после предыдущего кадра позы (Рисунок 24).

Рисунок 24 — Сила замедления Чтобы после завершения работы просмотреть замедленное движение в рабочей области, выберите точку воспроизведения на временной шкале между двумя кадрами позы, где было применено замедление.

3.4 Лекционное занятие 3 — «Регулировка ограничений движения Обратной кинематики»

План темы:

1. Регулировка ограничений движений ОК

Регулировка ограничений движения ОК

Чтобы создать более реалистичное движение каркасов ОК, можно управлять свободой движения отдельных костей. Например, две кости, являющиеся частью руки, могут быть ограничены таким образом, чтобы локоть не мог сгибаться в обратную сторону.

По умолчанию каждой кости ОК при создании назначается фиксированная длина. Кости могут поворачиваться вокруг соединения со своей родительской костью вдоль осей x и y, но они не могут двигаться в направлении, которое потребовало бы изменения длины родительской кости.

Можно включить, выключить или ограничить повороты кости или ее движение вдоль осей x и y. По умолчанию повороты включены, а движение вдоль осей x и y отключено. При включении движения по оси x или y кость может двигаться вдоль оси x или y без ограничения, и длина родительской кости изменяется, чтобы сохранить взаимосвязь во время движения.

Можно также ограничить скорость движения кости, чтобы создать эффект наличия у кости веса.

Эти свойства можно задать в инспекторе свойств, когда выбрана одна или несколько костей.

Основные возможности ограничения костей:

1. Чтобы включить для выбранной кости движение вдоль оси x или y, с изменением длины родительской кости, выберите вариант «Включить» в разделе «Соединение: перенос по оси X» или «Соединение: перенос по оси Y» в инспекторе свойств. На соединении перпендикулярно кости отобразится двунаправленная стрелка, означающая, что движение по оси x включено. На соединении параллельно кости отобразится двунаправленная стрелка, означающая, что движение по оси y включено. Если включить для кости перенос одновременно по осям X и Y, то кость будет легче расположить, чем в случае, когда поворот для кости выключен (Рисунок 25).

Рисунок 26 — Движение по оси X и Y

2. Чтобы ограничить амплитуду движения вдоль оси x или y, выберите пункт «Ограничить» в разделе «Соединение: перенос по оси X» или «Соединение: перенос по оси Y» инспектора свойств, и введите значение минимального и максимального расстояния, на которое может перемещаться кость (Рисунок 27).

Рисунок 27 — Ограничение амплитуды движения вдоль оси X и Y

3. Чтобы отключить поворот выбранной кости относительно соединения, снимите флажок «Включить» в разделе «Соединение: поворот» инспектора свойств. Этот флажок установлен по умолчанию (Рисунок 28).

Рисунок 28 — Ограничение поворота выбранной кости относительно соединения

* Чтобы ограничить поворот кости, введите минимальный и максимальный градусы поворота в разделе «Соединение: поворот» инспектора свойств. Углы поворота измеряются относительно родительской кости. Над соединением кости отобразится дуга, показывающая углы свободы поворота (Рисунок 29).

Рисунок 29 — Максимальные и минимальные градусы в ограничении поворота.

* Чтобы ограничить скорость перемещения выбранной кости, введите значение в поле «Скорость соединения» инспектора свойств. Скорость соединения позволяет придавать кости эффект наличия веса. Максимальное значение в 100% эквивалентно неограниченной скорости (Рисунок 30).

Рисунок 30 — Ограничение скорости перемещения кости учебный программный обратный кинематика

4. Методические указания к лабораторным работам

4.1 Лабораторная работа № 1

Смена расположения костей, удаление костей, перемещение костей

1. Смена расположения костей и связанных с ними объектов.

· смените расположение линейного каркаса, с помощью перемещение произвольной кости (Рисунок 31). Выбрать произвольную кость, и зажав, потянуть в нужном направлении.

Рисунок 31 — Изменение положения каркаса

· смените расположение разветвленного каркаса, перетащив кость, любого из ответвлений (Рисунок 32).

Примечание: Переместиться должны все кости ответвления, кости остальных ответвлений должны остаться на месте.

Рисунок 32 — Изменение расположения одного из ответвлений каркаса

· измените (увеличить/уменьшить) длину кости, выберите символ и при зажатой кнопке Alt измените его расположение, при этом длина кости увеличиться (или уменьшится) (Рисунок 33).

Примечание: метод используется только для символов, в нарисованном каркасе длина кости не измениться.

Рисунок 33 — Изменение длины кости

· Поверните кость и ее потомственные кости, не перемещая родительскую кость. Перетащите кость, удерживая нажатой клавишу Shift (Рисунок 34).

Рисунок 34 — Перемещение кости, не перемещая родительскую кость

2. Удаление костей

· Удалить отдельную кость и все ее потомственные кости, используя клавишу Delete (Рисунок 35).

Примечание: Можно выделить несколько костей для удаления, щелкая их с одновременным удержанием нажатой клавиши Shift.

Рисунок 35 — Удаление костей

3. Перемещение костей, связанных с фигурой или символом

· Чтобы переместить любой из концов кости в пределах фигуры ОК, перетащите конец кости при помощи инструмента «Спецвыделение» (Рисунок 36).

Рисунок 36 — Перемещение кости с помощью инструмента Subselection Tool (A) «Спецвыделение»

4.2 Лабораторная работа № 2

Анимация простейшего каркаса

1. Создайте новый Flash документ и убедитесь, что вы выбрали ActionScript 3.0. Инструмент Кости будет работать только с документами AS 3.0 (Рисунок 37).

Рисунок 37 — Выбор файла ActionScript 3.0 в панели New Document

2. Нарисуйте объект на сцене. В этом примере я сделал его простым и использовал инструмент прямоугольник (Rectangle).

3. Конвертируйте его в Movie Clip или в символ Graphic (Рисунок 38,39).

Рисунок 38 — Правой кнопкой вызвать меню и выбрать Convert to Symbol (Преобразовать символ) Рисунок 39 — В появившемся окне выбрать Movie Clip и нажать ОК

4. Так как вам нужно более одного объекта, чтобы создать цепочку связанных объектов, продублируйте символ, удерживая Alt и перетаскивая символ на новое место.

5. Повторите эту процедуру несколько раз, чтобы создать множество экземпляров одного и того же символ (Рисунок 40).

Рисунок 40 — Множество экземпляров символа выровненных по горизонтали

6. Свяжем все эти объекты вместе, чтобы создать каркас. Выберите инструмент «Bone Tool» (Кость) (X) из панели инструментов (Рисунок 41).

Рисунок 41 — «Bone tool» в панели инструментов

7. Определите, что будет вашим родителем или корневым символом в каркасе. Это экземпляр символа, к которому вы примените сегмент первой кости. Затем протащите на следующий экземпляр символа, чтобы соединить их вместе. Когда вы отпустите мышь, появится сегмент кости между экземплярами символов (Рисунок 42).

Рисунок 42 — Сегмент кости свяжет два экземпляра символа Примечание: Обратите внимание на появление нового слоя после добавления кости (Рисунок 43).

Рисунок 43 — Новый слой Armature

8. Повторите эту процедуру, чтобы связать второй символ с третьим. Продолжайте перетаскивание с одного символа на следующий до тех пор, пока вы не соедините костями все символы (Рисунок 44).

Рисунок 44 — Весь каркас связанных символов

9. Выберите «Selection tool» (Прямое выделение) из панели инструментов (V) и потащите за последнюю кость в вашей цепочке. Можно манипулировать всем каркасом в реальном времени, так как вы перетаскиваете последнюю кость по сцене (Рисунок 45).

Рисунок 45 — Каркас полностью готов для анимации

10. Для того что бы создать анимацию с нашим каркасом, создадим ключевой кадр в 45 кадре (Рисунок 46).

Рисунок 46 — Правой кнопкой мышкой вызвать меню и выбрать Insert Pose (Создать ключевой кадр)

11. После создания ключевого кадра временная шкала выделиться зеленым цветом на слое Armature (Рисунок 47).

Рисунок 47 — Слой Armature

12. Выберем 45 кадр и перетащим наш каркас вниз (Рисунок 48).

Рисунок 48 — Изменение расположения

13. Анимация создана. Для просмотра зайдем в меню Control > Play (Enter) (Ctrl+Enter) (Рисунок 49).

Рисунок 49 — Меню Control

Вы только что анимировали простой каркас, используя «Bone tool» во Flash.

4.3 Лабораторная работа № 3

Настройка ограничений костей

1. Создайте новый Flash документ и убедитесь, что вы выбрали ActionScript 3.0. Инструмент Кости будет работать только с документами AS 3.0.

2. Откройте файл «Лабораторная 3». Файл — Открыть — Лабораторная 3.

3. Файл содержит простое изображение персонажа, которое понадобиться нам для добавления костей и настройки ограничений (Рисунок 50).

Рисунок 50 — Содержание файла «Лабораторная 3»

4. Начнем добавлять кости. Выберите инструмент «Кость"(Bone Tool (X)) нажмите на позицию под голову и перетащите почти до бедра персонажа для создания первой кости (Рисунок 51).

Рисунок 51 — Добавление кости

5. Проделайте данную операцию (Рисунок 52).

Рисунок 52 — Добавление костей

6. Сравнить результат проделанной работы (Рисунок 53)

Рисунок 53 — Так должен выглядеть персонаж в завершении работы

7. Отключите вращение костей. Для этого нажмите на кнопку «включить» флажок, что бы отключить его (Рисунок 54).

Рисунок 54 — Кости вращение которых нужно отключить

8. Оптимизация правой руки. Выберите первую кость правой руки, используя инструмент «Связывание» установите узлы связи около кости (Рисунок 55).

Рисунок 55 — Установление узлов связи

9. Выберите следующую кость и повторите операцию (Рисунок 56)

Рисунок 56 — Установление узлов связи

10. Выберите последнюю кость в правой руке и повторите операцию (Рисунок 57).

Рисунок 57 — Установление узлов связи

11. Теперь установим ограничение вращения для каждой из костей. Для кости от плеча -10 до +70 градусов (Рисунок 58).

Рисунок 58 — Ограничение вращения для кости от плеча Для второй кости -80 до 0 градусов (Рисунок 59)

Рисунок 59 — Ограничение вращения для второй кости

12. Добавляем новые точки связи для некоторых костей. Для добавления «+», для удаления «-» (Рисунок 60)

Рисунок 60 — Добавление точек связи

13. Все готово для создания простейшей анимации (Рисунок 61)

Рисунок 61 — Изгиб руки с ограничением вращения

14. Повторите шаги с левой рукой и создайте анимацию с замедлением

5. Контроль по теме

5.1 Разработка контроля усвоения знаний по теме: «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»

Тест тематического контроля по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»

Цель тестирования: тест предназначен для контроля качества усвоения знаний по теме: «Обратная кинематика».

Тест состоит из 10 заданий. В тесте использованы тестовые задания различной формы. Однотипные задания сгруппированы в блоки.

В начале каждого блока заданий имеется инструкция, указывающая на действия, которые должны быть совершенны для успешного выполнения тестовых заданий.

Время тестирования: 40 минут.

Блок 1

Инструкция: В заданиях с первого по пятое один правильный вариант ответа.

1. Обратная кинематика — это?

a) способ анимации объектов с помощью костей

b) простая анимация

c) процесс определения параметров связанных гибких объектов

2. Дайте определение понятию каркас:

a) несущая внутренняя конструкция механизма

b) конструкция, которая состоит из соединенных между собой стержней

c) кинематическая цепочка, состоящая из костей и соединений

3. Соединение — это?

a) неразъемное соединение металлических деталей

b) кинематическая цепочка, состоящая из костей и соединений

c) процесс изготовления изделия из сборочных единиц

4. Что такое кость?

a) несущая составная часть

b) составная часть скелета

c) несгибаемый сегмент каркаса

5. Какой клавишей нужно воспользоваться для выделения нескольких костей?

a) Shift

b) Alt

c) Ctrl

Блок 2

Инструкция: В заданиях с шестого по десятое вставьте или допишите нужное слова (слова) в текстовые пробелы.

6. Свойства всех костей отображаются в

7. Чтобы выделить отдельную кость, щелкните кость при помощи инструмента ««

8. Укажите 4 способа отрисовки костей в рабочей области Flash.

9. При добавлении костей к экземплярам символов или фигурам Flash создает для них новый слой на временной шкале. Этот новый слой называется

10. Инструмент «» позволяет изменять соединения между отдельными костями и контрольными точками фигуры.

Ключи к тесту по теме «Обратная кинематика»

1. a)

2. c)

3. b)

4. c)

5. a)

6. Инспектор свойств

7. Выделение

8. Сплошной, каркасный, линия, не задано

9. Слоем позы

10. Связывание

5.2 Разработка контроля сформированности умений по теме: «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4»

Практическое задание:

Применив полученные знания и умения по теме «Использование обратной кинематики в программе Adobe Flash CS4» и основываясь на «Лабораторные работы 2 и 3» создайте анимацию простейшего каркаса, с применением:

· ограничения амплитуды, поворота костей;

· ограничения скорости перемещения костей;

· замедлением анимации;

· отключение вращения костей.

После окончания работы, объясните преподавателю ход создания анимации и продемонстрируйте применяемые вами настройки и ограничения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сопоставление результатов работы с поставленными задачами позволяет заключить следующее: в ходе написания курсовой работы были решены следующие задачи:

· произведен анализ ГОС;

· разработаны три лекции на темы: «Обратная кинематика», «Анимация каркаса» и «Регулировка ограничений движения Обратной кинематики». Каждая лекция содержит сопровождающие теорию иллюстрации;

· разработаны три лабораторные работы на темы: «Смена расположения костей, удаление костей, перемещение костей», «Анимация простейшего каркаса» и «Настройка ограничений костей». Каждая лабораторная работа содержит последовательный и содержательный порядок выполнения заданий с сопутствующими иллюстрациями;

· разработан контроль знаний (в виде теста из 10 заданий, организованных в два блока) и умений (в виде практического задания).

Таким образом, следует считать, что задачи курсовой работы полностью выполнены и цель исследования достигнута.

1. Малев В. В. Общая методика преподавания информатики: Учебное пособие. — Воронеж: ВГПУ, 2005. — 271 с.

2. Малева А. А., Малев В. В. Практикум по методике преподавания информатики. — Воронеж: ВГПУ, 2006. — 148 с.

3. Лапчик М. П. Методика преподавания информатики. Учебное пособие. — М. Академия, 2006. — 624 с.

4. Эрганова Н. Е Методика профессионального обучения: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведения/ Н. Е Эрганова -2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2008; 160с.

5. Применение Adobe Flash CS4 Professional. — Корпорация Adobe Sistem, 2008. — 544с.