Программируем, рисуем и управляем

И. Н. АНТИПОВ Программируем, рисуем и управляем  // Начальная школа, 1990. - №6. – С. 51 – 56.

Движение светящейся точки

Данный материал может быть использован для внеклассных занятий по информатике с учащимися начальных классов в школах, еще не оснащенных компьютерами. Его изу­чение не предполагает специальной подготов­ки. Вместе с тем предлагаемый материал является естественным продолжением серии занятий по управлению движением светяще­гося квадратика, приведенной в статье «Про­граммируем, рисуем и управляем» (см.: На­чальная школа.— 1989.— № 6). За основу взят материал выпусков рубрики «Электроник в гостях у «Звездочки» («Пионерская прав­да»). Многочисленные письма показывают, что учащиеся младших классов с интересом выполняют простейшие задания по управле­нию движением различных объектов (квадра­тика, точки и др.) на экране воображаемого компьютера. Это хорошая школа подготовки к работе с графическим дисплеем, к про­граммному управлению движением различ­ных объектов, к дальнейшему изучению эле­ментов информатики. При наличии компью­теров в школе также имеется возможность воспользоваться рассматриваемыми здесь задачами, применяя имеющиеся программист­ские средства, в частности могут быть состав­лены программы, позволяющие с помощью соответствующих клавиш пульта управлять движением светящихся точки или квадратика на экране компьютера.

Как и в предыдущей серии занятий, экран воображаемого компьютера представляется в виде прямоугольной сетки, в которой верти­кальные и горизонтальные линии пронумеро­ваны (при работе с движущимся квадрати­ком нумеровались колонки — столбцы и строки).

Расположение точки на экране задается двумя числами (номер вертикальной линии и номер горизонтальной). Точка находится на пересечении указанных линий.

Занятие 1

Команды управления движением светящей­ся точки

Команда установки точки - на экране имеет вид Точка М, N, где М к N — числа, указы­вающие номер вертикальной линии М и номер горизонтальной линии N, на пересечении этих линий и находится данная точка. Так, по команде Точка 0, 0 светящаяся точка будет установлена в левом нижнем углу экрана. Точка  А, расположенная на пересечении пятой вертикальной линии и третьей горизон­тальной линии, может быть задана командой Точка 5, 3. При установке новой точки прежние точки сохраняются.

Рассмотрим команды, которые заставляют точку перемещаться в нужном направлении. При таком перемещении точка оставляет след — светящуюся линию.

Представим себе, что на пульте нашего воображаемого компьютера имеются клави­ши со стрелками âáßà. Каждое нажатие на одну из этих клавиш перемещает точку в соответствующем направлении на расстоя­ние в одну клетку. Для простоты на началь­ном этапе можно ограничиться лишь этими стрелками, но большие удобства представля­ет использование еще и стрелок ä  ã  å  æ.

Таким образом, точку можно перемещать в любом из указанных направлений на единицу длины  (по стороне или диагонали клетки).

На рис. 1 указаны возможные перемещения точки в пределах одной клетки.

Пример 1. По командам: Точка 0, 0   á  à  â  ß будет  установлена точка  в  левом  нижнем углу и далее нарисован квадрат со стороной в одну клетку (рис. 1,6), причем обвод клетки в нижнем левом углу будет произведен в на­правлении по часовой стрелке   (рис.  1, в).

Пример 2. Выполняя команды: Точка 1, 1

ß â à  á 

получим изображение того же квадрата, но  обвод его будет иной, а именно начиная с точки 1, 1 в направлении против часовой стрелки (рис. 1, г).

Пример 3. На рис. 2, а обведены три клетки по диагонали сетки экрана. Такой рисунок получится,  если  выполнить  последователь­ность команд:

Точка 0,0

áàâß

Точка 1,1

áàâß

Точка 2,2

áàâß

Задание 1. Составьте другой вариант про­граммы для построения квадратов на рис. 2, а (можно начинать с верхнего квадрата и обво­дить квадраты в ином направлении).

Задание 2. Составьте программы построе­ния фигуры, приведенной на рис. 2, б. Вместо группы   одинаковых   стрелочек,   например ááááá можно записать команду á5, где число 5 указывает количество одинаковых стрелочек. Если по команде á точка продви­нется вверх на одну клетку, то по командам ááááá   или á5 точка продвинется на 5 клеток:

Как видно из примеров, сокращенная запись команд со стрелочками удобна.

Пример. Составьте программу для построе­ния изображения конверта (рис. 2, в)

Точка 1, 1 .   

 á3; à 4; â 3; ß4 .

Точка 1, 4                              

æ 2; ä 2

Можно предложить другой вариант про­граммы, где будет сэкономлена одна команда установки точки;

Точка 1, 4

à4; â3; ß4; á3 .

æ2; ä 2

Задание 3. Составьте программу для полу­чения изображения домика.

Занятие 2. Команда проведения отрезка прямой линии

Для построения рисунков удобно приме­нять команду проведения отрезка прямой линии, соединяющей любые две точки экрана. Эти команды имеют вид:

Линия (X₁, У₁) — (X, У)

Так, например, по команде: Линия (1, 2) — (5, 6) будет проведён отрезок, соединяющий точку (1, 2) с точкой (5, 6).

Далее, выполняя команды:

Линия (5, 6) — (7, 3)

Линия (7, 3) — (1, 2) получаем треугольник (рис. 3, а).

Вместо этих трех команд можно восполь­зоваться сокращенной записью:

Линия (1, 2) — (5, 6) — (7, 4) — (1, 2),

т.  е.  указать точки,  которые  соединяются отрезками друг за другом.

Пример 1. Составим программу для полу­чения изображения звездочки .(рис. 3, б).  Линия (4, 3) — (7, 10У — (10, 3) — (3, 7) - (11, 7) - (4, 3)

Пример 2. Рассмотрим программу: .  Линия   (2,   2)   —   (2,   7)   —   (4,   5)   — (6, 7.) -. (6, 2)

В   соответствии  с  этой  программой   будет получено изображение буквы М (рис. 3, в).

Заметим, что вертикальные и горизонталь­ные линии, а также соединяющие противопо­ложные вершины квадратиков (диагональ­ные), которые мы проводили с помощью команд с соответствующим направлением стрелки, могут быть проведены и с помощью команды Линия.

Пример 3. Для получения  рис. 3, г запишем программу:

Точка 3,0

á4; ß 2; ä 2; æ 2, ß2.

Тот же рисунок  можно  получить  и  по программе,  используя  команду проведения отрезка прямой линии:  Линия   (3,   0)   —   (3,  4)   — (1,  4)   —

(3, 6) - (5, 4) – (3, 4)           

Возможна и комбинация различных команд. Так, для построения фигуры на рис. 3, д воспользуемся программой:

Точка 2, 6   

à6; â4; ß6; á4        

Линия (2, 6) — (5, 8) — (8, 6)                                                                  Рис. 3

Использование команд со стрелочками или Линия для проведения горизонтальных или вертикальных линий, выбор варианта про­граммы должны определяться тем, кто пишет программу, но следует стараться писать более компактные программы (с меньшим числом команд). 

Задание 1. Составьте программу для полу­чения изображения елочки (рис. 4, а).

 Рис. 4     

 Задание 2. Постройте рисунок в соответствии с программой:     

Точка 2,2

á10; à7; â 8; ß6; á6; à5; â4; ß 4; á2; à3

Задание 3. Составьте программу для по­строения спирали, изображенной на рис. 4 б. Построение спирали начните с точки Б.

Заметим, что по программе задания 2 строится та же  спираль,  начиная  с точки  А.

Задание 4. На рис. 4, в изображены не­сколько точек. Проведите несколько отрезков прямых линий, соединяющих все эти точки, чтобы получилось изображение какой-либо буквы. Запишите соответствующие команды.

Задание 5. Используя шаблон для записи  цифры  индекса на почтовом конверте (риа.4, г), запишите команды для построения какой-либо цифры.

Занятие 3. Построение рисунков