Исполнитель Чертежник в среде программирования Pascal ABC

Исследовательская работа по теме:

«Исполнитель Чертежник в среде программирования Pascal ABC

«Геометрические орнаменты» »

2018

Оглавление

Введение________________________________________________3-4

Теоретическая часть______________________________________5-11

Практическая часть_______________________________________12-16

Вывод__________________________________________________17

Заключение______________________________________________17-18

Список литературы_______________________________________18

Введение

Актуальность

В связи с увеличением спроса на различные гаджеты, технические устройства, растет и спрос на программистов. «Только для созидания должны вы учиться!» -сказал Фридрих Ницше. Вот смысл учения, вот та благородная миссия, к которой должен быть готов обучающийся, – вырасти и изменить мир, сделать его лучше. Чтобы создать какую-нибудь программу, нужно учиться программировать.

В рамках учебной дисциплины «Информатика и ИКТ» началось наше знакомство с PascalABC.

Исполнитель Чертежник в среде программированияPascalABC предназначен для построения рисунков и чертежей на плоскости с координатами. Исполнитель Чертежник имеет перо, которое он может поднимать, опускать и перемещать. При перемещении опущенного пера за ним остается след.

Графика является довольно интересной областью программирования, данная исследовательская работа показывает, что можно создавать геометрические рисунки, не только в графических программах, таких как Paint, Adobe Photoshop, Corel Draw, но и в среде языка программирования Pascal АВС исполнитель Чертёжник.

Цель работы: разработка «Геометрических орнаментов» в среде программирования Pascal АВС исполнитель Чертёжник.

Перед собой мы ставили следующие задачи:

1)Изучить основные команды исполнителя Чертёжник в среде программирования Pascal АВС;

2) изучить теоретический материал «Геометрические орнаменты»;

3) Освоить навыки создания геометрических рисунков и орнаментов с помощью исполнителя Чертёжник в среде программирования PascalАВС;

4) Написать программы некоторых геометрических орнаментов.

Объект исследования: среда программирования «PascalABC исполнитель Чертёжник».

Предмет исследования: принципы создания геометрических орнаментов «исполнителем Чертёжник».

Гипотеза:возможно ли, не зная профессионального языка программирования, создавать геометрические орнаменты?

Методы исследования: поисковый, сравнение, сопоставление, анализ.

Теоретическая часть

Что такое программирование?

Программирование-это процесс создания компьютерных программ. Программирование основывается на использовании языков программирования, на которых записываются исходные тексты программ¹.

С помощью языка программирования, человек ставит перед компьютером определённые задачи, которые компьютер решает при определённых условиях. С помощью языка программирования можно создавать любые приложения от мелких программ до глобальных проектов. Языки программирования включают в себе множество элементов: инженерия, математика, искусство и т.д.

Язык программирования Паскаль

Язык Паскаль получил свое название в честь великого французского ученого, физика-математика Блеза Паскаля, который в 1642 г. изобрел счетную машину для арифметических операций – Паскалево колесо. История создания языка Паскаль начинается с 1965 года, когда международная федерация по обработке информации IFIP предложила нескольким специалистам в области информатики принять участие в разработке нового языка программирования – приемника АЛГОЛА-60. Среди них был швейцарский ученый, работавший доцентом информатики Стенфордского университета Николаус Вирт. В конце 1968 года Вирт и сотоварищи из швейцарского федерального института технологии в Цюрихе разработали первую версию Паскаля, а спустя 2 года – 1- й вариант компилятора. В 1971 году Вирт выпустил описание своего языка. Создавая Паскаль, Вирт преследовал 2 цели:

во-первых, разработать язык, пригодный для обучения программированию как систематической дисциплине;

во-вторых, реализация языка должна быть эффективной и надежной на существующих вычислительных машинах.

Одним из достоинств языка Паскаль является то, что он воплотил в себе идею структурного программирования, суть которой заключается в том, что с помощью нескольких конструкций можно выразить в принципе любые алгоритмы: линейные, ветвление, циклические конструкции.

Все современные языки программирования включают в себя поддержку графики. Изучение раздела «Графические возможности языка программирования» позволяет сделать изучение программирования эмоционально привлекательным, расширить спектр решаемых задач.

Исполнитель Чертёжник в среде программированияPascalABC

Язык программирования Pascal ABC позволяет работать с исполнителем Чертежник.

Алгоритм это определенная, понятная и конечная последовательность действий, которая приводит нас к решению поставленной задачи.

Например, нужно приготовить чай. Выполнив определенную последовательность действий, мы решаем поставленную задачу - и чай у нас на столе.

Для выполнения алгоритма необходимо наличие исполнителя. Исполнитель это объект, который исполняет алгоритм. В случае с приготовлением чая мы являлись исполнителем, если, конечно же, не попросили за нас кого-либо выполнить эту работу.

Исполнитель понимает только определенные команды. Например, если вам сказали сесть на китайском языке, то я думаю, вы вряд ли поняли бы эту команду. Так вот команды, которые понимает исполнитель, называются системой команд исполнителя.

Можно привести пример. У доски стоят два исполнителя. Им задан пример. Исполнитель, который понимает, как складываются 2 числа, выполнит задание без проблем, а исполнитель, который не знает этого, ничего не сможет сделать. Поэтому что бы управлять исполнителем правильно и добиваться своих целей мы четко должны знать систему команд этого исполнителя, а именно то, что он может выполнить.

Исполнитель всегда находится в какой-то среде — совокупности условий и объектов, в которых он может реализовать свои действия. Мы думаем, вы понимаете, что играя в шахматы, мы не можем ходить мимо шахматной доски, а футболист не может бегать с мячом во время игры за пределами поля. Поэтому, исполнитель алгоритма всегда находится в какой-то совокупности условий и объектов, которые он должен выполнять и придерживаться. А называются они средой обитания исполнителя.

Итак, мы выделили три определения, на основании которых нужно управлять исполнителем чертежник в системе программирования Pascal ABC. Исполнитель чертежник это кончик вашей ручки, двигая которой вы можете оставлять или не оставлять на бумаге след, в зависимости от того, прижмете ли вы к ней кончик ручки- исполнителя чертежник или нет. Еще представьте себе, что вы не понимаете команд вправо, влево, а можете только ориентироваться по конкретным координатам. Вспоминаем координатную плоскость.

где x — координата по горизонтали,
а у — координата по вертикали.

Исполнитель алгоритма — Чертежник.

Система команд исполнителя:

Опустить перо чертежника — Pendown;

Поднять перо чертежника — PenUp;

Переместить перо чертежника в точку — ToPoint (x, y);

Среда обитания исполнителя Чертежник — координатная плоскость, от которой он никуда не может деться, т.к. если убрать её, то он не сможет ориентироваться и выполнять команды.

Для вызова задания для исполнителя Чертежник используется следующий шаблон программы:
uses Drawman;
begin
Task ('c1');
end.

В конце программы перо Чертежника должно быть поднято и находиться в начале координат.
Здесь Task — процедура, содержащаяся в модуле Drawman и вызывающая задание с указанным именем.
Имеются следующие группы заданий для исполнителя Чертежник:
a — вводные задания;
c — цикл с параметром;
cc — вложенные циклы;
p — процедуры без параметров;
pp — процедуры с параметрами.

Для создания произвольного поля размера 20×30 используется процедура StandardField без параметров, а для создания поля размера N x M — процедура Field (N, M).

Построение геометрического орнамента.

Орнамент – это узор, построенный на ритмическом чередовании изображаемых мотивов.

Термин «орнамент» связан со словом «украшение»  (от лат.ornemantum — украшение). Орнамент – часть материальной культуры общества,  один из древнейших видов изобразительной деятельности человека, в далеком прошлом несший в себе символический и магический смысл, знаковость. Каждая эпоха, стиль,  национальная культура вырабатывали свою систему, поэтому орнамент является признаком принадлежности произведений к определённому времени, народу, стране. Цель орнамента была украшать предметы, ткани, жилище. В тоже время он нес и магический, и информационный смысл. Так орнамент, нанесенный на горлышко сосуда, «защищал» его от проникновения злых духов. То же касалось и одежды, и дома, и предметов интерьера и т.д. Особенного развития орнамент достиг там, где преобладают условные формы отображения действительности: на Древнем Востоке, в доколумбовой Америке, в азиатских культурах древности и средних веков, в европейском средневековье. В народном творчестве с древнейших времён складывались принципы и формы орнамента, во многом определяющие национальные художественные традиции.

 В зависимости от характера мотивов различают следующие виды орнаментов:

- геометрический - состоит из точек, линий и геометрических фигур.

- растительный - составляется из стилизованных листьев, цветов, плодов, веток и т.д.

- зооморфный  -  включает стилизованные изображения реальных или фантастических животных

- антропоморфный  - в качестве мотивов использует мужские и женские стилизованные фигуры или отдельные части тела человека

- комбинированный.

Все орнаменты представляют собой чередование повторяющихся частей. Минимальная площадь повторяющегося рисунка называется раппортом (от фр.rapport — возвращение). Повторение раппорта по горизонтали и вертикали образует раппортную сетку.

Мотив — это часть орнамента, главный его элемент. Мотив может быть простым, состоящим из одного элемента, или сложным, состоящим из множества элементов, пластически связанных в единое целое. Раппорт орнамента включает в себя мотив (или группу мотивов) и расстояние до соседнего мотива (группы).

Построение геометрического орнамента. Работа  фломастерами.

Описание этапов выполнения работы.

1.Рассмотрим один из вариантов построения квадратного геометрического орнамента. Начертим квадрат 4 на 4 клетки.  Сначала он будет строиться как центрический орнамент. Т.е.  рапорт будет поворачиваться от центра квадрата. А потом сделаем из него ленточный и сетчатый.

2. Начертим вспомогательные диагональные линии и ромбы.

3. Соединяем углы большого квадрата с углами маленького ромба. У нас появляется интересный узор. Обратим внимание, что рапортом в  данном случае одна восьмая квадрата. Эта часть поворачивается на 45 градусов вокруг центра.

4. Выбираем, какая форма – более сложная или простая нам нравится. Стираем лишние линии построения.

5. Из одной заготовки можно сделать много разнообразных орнаментов по форме и цвету.

6. Выбираем один из вариантов.

7. Теперь этот квадрат будет рапортом нашего ленточного орнамента. Можем поворачивать его на 90 градусов. Украшаем орнамент дополнительными элементами.

8. Составляем из нашего орнаментального квадрата сетчатый орнамент. Можем использовать дополнительный элемент и немного чередовать цвета.

Практическая часть

Напишем программы для построения геометрических орнаментов.

Рисунок №1²

Рисунок №2³

Рисунок №3⁴

Рисунок №4⁵

Рисунок №5⁶

Рисунок №6⁷

Рисунок №7⁸

Рисунок №8⁹

Рисунок №9¹⁰

Вывод

Научиться программировать — однозначно сложно. На начальных этапах изучение программирования легче будет тем, кто хорошо владеет математикой, так как программирование тесно связано с математикой. При написании программ каждый из нас видел алгоритм рисования орнамента по-своему. При написании программ надо быть аккуратным - не допускать грамматических ошибок в написании команд, не забывать ставить точку с запятой после каждой команды. Ещё мы сделали вывод - надо выучить английский язык, чтобы в дальнейшем заниматься программированием. Мы в школе изучаем немецкий - и команды все приходилось запоминать зрительно, хорошо -их в Чертёжнике немного.

Заключение

В данной работе представлены  тексты программ решения построения геометрических орнаментов  на языке  программирования Pascal ABC исполнитель Чертёжник.

При выполнении данной исследовательской работы мы:

изучили понятие «программирование», рассмотрели историю программирования;

познакомились с техническими требованиями к ПК для установки среды программирования «PascalABC»;

скачали и установил программу «PascalABC» у себя на компьютере;

нашли дополнительные материалы по работе в среде «Исполнитель Чертёжник PascalABC»;

изучили интерфейс программы, инструменты и принципы составления программы;

создали программы для рисования геометрических орнаментов;

ни один орнамент не повторился, каждый индивидуален, развивает творческие способности, логику и мышление.

Итак, гипотеза подтвердилась. С помощью среды «исполнитель Чертёжник» можно начинать программировать, не зная языков программирования, выучив основные команды исполнителя Чертёжник.

Данные геометрические орнаменты можно использовать для детей разного возраста – их можно раскрашивать, рисовать рамки для картин и т.д.

Программы отлажены, дают верный результат.

В процессе решения поставленных задач углублены знания,

полученные за время изучения курса информатики. Развиты навыки

графического представления алгоритмов и составления программ, углублены знания понятий и основных определений информатики.

Таким образом, считаем  основную цель работы достигнутой.

Список литературы

http://dz-online.ru/files/users_files/publication/pascal.pdf- Программирование

https://videouroki.net/blog/ispolnitel-chertezhnik-v-srede-programmirovaniya-pascal-abc.html -исполнитель Чертёжник

http://stabilo4kids.ru/masterklassy_/shkolniki_/abstrakciya_34/postroenie_geometricheskogo_ornamenta_ra_188.html -геометрический орнамент