Методические указания по теме Мультипликация в Delphi (дисциплина "Основы алгоритмизации и программирования")

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ДГТУ)

Колледж экономики, управления и права

методические указания

для практического занятия 

и самостоятельной работы студентов

по дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования»

тема: МУЛЬТИПЛИКАЦИЯ В DELPHI

автор-составитель Шинакова С.В.

Ростов-на-Дону 2018

Рассмотрены на заседании ЦК специальности 09.02.04 Информационные системы (по отраслям)

Методические рекомендации по организации практических занятий

Дисциплина «Основы алгоритмизации и программирования»

Автор-составитель  С.В. Шинакова, Колледж ЭУП ДГТУ, 2018 г.

В данных методических рекомендациях представлены задания и пошаговые инструкции по разработке приложений с мультимедиа, а также даны задания для самостоятельной работы студентов и вопросы для самоконтроля.

МУЛЬТИПЛИКАЦИЯ В DELPHI

Цель занятия: формирование навыка работы со средой программирования Delphi при создании простой мультипликации графическими средствами, при воспроизведении звуков и  видеоклипов.

            Этапы выполнения работы:

1.                  Все студенты на занятии выполняют задание указанное ниже.

2.                  Дома студенты готовят ответы на вопросы для самоконтроля.

3.                  На следующем занятии каждый студент отвечает на вопросы преподавателя. Вопросы касаются создания мультипликации.

Примечание

Под мультипликацией можно понимать многократное перерисовывание изо­бражения. Мультфильм представляет собой совокупность множества кадров, каждый из которых немного отличается от предыдущего, поэтому при быстром поочередном просмотре этих кадров возникает иллюзия движения.

Задание 1

Создайте форму, для свойства Caption которой задайте значение «Движущаяся окружность». Поместите на форму компонент Timer из палитры System.

1.             Создание нового проекта		File/New/VCL Form Application
2.             Самостоятельно создать форму. Поместить компонент Тimer. Для задания темпа смены кадров присвойте свойству Timerl.Interval значение 50 мс (0,05 с).
3.             Для запуска анимации создайте обработчик события OnActivate, наступающе­го, когда форма получает или теряет фокус, например, при щелчке по ней мышью.	ObjectInspector/ Form1/ Events/ двойной щелчок на пустом поле списка в событии OnActivate Добавьте в раздел описания переменных переменные целого типа х и у — координаты центра окружности и dx — приращение координаты х при дви­жении окружности. var Form1: TForml: х.у: byte;     {координаты центра окружности} dx: byte;     {приращение координаты х при движении окружности} Отредактируйте текст процедуры следующим образом: procedure TForml.FormActivate(Sender: TObject);      begin          x:=0;                  {начальная позиция рисунка}          y:=30;          dx:=3;             {шаг изменения координаты х}          Timerl.Interval:=50;    {период возникновения события OnTimer - 0.5 сек}           Forml.Canvas.Brush.Color:=Forml.Color;    {цвет окраски канвы}     end;
4.    Создайте процедуру обработчика события OnTimer	ObjectInspector/ Timer1/ Events/ двойной щелчок на пустом поле списка в событии Timer1Timer В тело процедуры добавьте вызов процедуры рисования Ris Procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject); Begin     Ris; End; Так как процедура должна быть описана до ее вызова, то выше этой процедуры в тексте программного модуля опишите процедуру рисования Ris: procedure Ris;   {рисование}  begin Forml.Canvas.Pen.Color:=Forml.Color; {задать перу цвет формы} Forml.Canvas.Ellipse(x, у, х+20, у+20); {стереть окружность – нарисовать ее цветом формы} x:=x+dx;           {перейти в следующую позицию} Forml.Canvas.Pen.Color:=clBlack; {задать перу черный цвет}  Forml.Canvas.Ellipse(x, у, х+20, у+20); {нарисовать окружность на новом месте} end;
5.             Полный текст программного модуля будет выглядеть следующим образом:	unit main; interface uses    Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, ExtCtrls, StdCtrls;  type     TForml = class(TForm)     Timerl: TTimer;      procedure TimerlTimer(Sender: TObject);      procedure FormActivate(Sender: TObject);       private       { Private declarations }        public       { Public declarations } End; var      Forml: TForml;       x.y: byte:        {координаты центра окружности}       dx: byte;        {приращение координаты x при движении окружности}        implementation       {SR *.DFM}      procedure Ris;        begin Forml.Canvas.Pen.Color:=Fortnl.Color; Forml.Canvas.EllipseCx.у,х+20,у+20); x:=x+dx; Forml.Canvas.Pen.Color:=clBlack; Forml.Canvas.Ellipse(x,у,х+20,у+20); end; procedure TForml.TimerlTimer(Sender: TObject); begin Ris; end; procedure TForml.FormActivateCSender: TObject); begin x:=0; y:=30; dx:=3;  Timerl.Interval:=50; Forml.Canvas.Brush.Color:=Forml.Color; end; end.
6.             Сохранение изменений	Save All
7.    Запустите приложение на исполнение	Run

Замечание: чтобы не было мерцания используется буферизация изображения – рисование очередного кадра производится не на холсте, а на канве невидимого компонента типа Bitmap, а затем готовый рисунок переносится на видимый холст методами Draw или CopyRect.

Задание 2

 Создайте приложение-мультипликацию, в котором на фоне снежных гор летит самолет. В качестве значка приложения используйте рисунок самолета.

1.        Создание нового проекта	File/New/VCL Form Application
2.        Расположение окна приложения	Object Inspector/ Position /poScreenCenter
3.        Оформление формы	Form1/ Caption/ «Полет самолета» Поместите на форму компоненты Timer и Image. Image1.Align/ alClient (компонент занимает всю клиентскую область контейнера и во время выполнения приложения его размеры изменяются при изменении размеров контейнера) Timer1Interval/ 100 мс (0,1 с) – темп смены кадров
4.        Сохранение	Файл проекта – airplane Файл модуля – main
5.        Описание переменных добавить в раздел переменных модуля	Back, bitmap, buf: TBitmap;    {фон, картинка, буфер} BackRect, bitmapRect, BufRect: TRect; {область фона, картинки, буфера} х,y : integer;   {координаты левого верхнего угла картинки} W, H: integer; {размеры картинки – ширина, высота}
6.        Создание кода – обработчика события для запуска анимации	procedure TForml.FormActivate(Sender: TObject); begin       Back := TBitmap.Create;     {фон}       bitmap := TBitmap.Create;   {картинка}       Buf := TBitmap.Create;        {буфер}                {загрузить и вывести фон из файла Backgraund.bmp}          Back.LoadFromFilе('Backgraund.bmp');       Form1.Imagel.Canvas.Draw(0,0,Back);          {загрузить изображение самолета, которое будет двигаться}       bitmap.LoadFromFi1е('aplane.bmp');       bitmap.Transparent := true;       bitmap.TransParentColor := bitmap.Canvas.Pixels[1.1];     {создать буфер для созранения копии области фона, на которую накладывается картинка} W:= bitmap.Width;  Н:= bitmap.Height;  Buf.Width:= W;  Buf.Height:=H;  Buf.Palette:=Back.Palette;   {обеспечить соответствие палитр}  Buf.Canvas.CopyMode:=cmSrcCopy;  BufRct:=Bounds(0,0,W,H);  x:=-W;  y:=20;       BackRct:=Bounds(x.y,W,H);    {определить сохраняемую область фона}       Buf.Canvas.CopyRect(BufRct, Back.Canvas,BackRct);   {сохранить ее} end;
7.        Для получения эффекта мультипликации создайте процедуру обработчика события OnTimer следующим образом:	Выберите в окне Инспектора объектов объект Timerl и на странице Events произведите двойной щелчок на пустом поле спи­ска в событии TimerlTimer. Отредактируйте тело процедуры обработчика со­бытия: procedure TForml.TimerlTimer(Sender: TObject); begin Forml.Imagel.Canvas.Draw(x, y, Buf);   {восстановлением фона (из буфера) - удалить рисунок} х:=х+2;                              {смещение самолета по оси х} if x>Forml.Imagel.Width then X:=-W; {если самолет "вылетел" за пределы рисунка фона} BackRct:=Bounds(x, y, W, H); {определить сохраняемую область фона} Buf.Canvas.CopyRect(BufRct,Back.Canvas, BackRct); {сохранить ее копию} Forml.Imagel.Canvas.Draw(x,у,bitmap);        {вывести рисунок самолета в новой позиции} end;
8.        Для освобождения памяти от переменных, в которых хранились значения фона, рисунка самолета и буфера с фрагментом фона, создайте процедуру обработчика события закрытия окна приложения	Для этого выберите в окне Инспектора объектов объект Forml и на странице Events произведите двой­ной щелчок на пустом поле списка в событии OnClose. Вставьте в тело проце­дуры обработчика события вызов метода Free для освобождения памяти, ди­намически выделенной под объекты Back, bitmap и Buf. procedure TForml.FormClose(Sender: TObject;  var Action: TCloseAction); begin    Back.Free;    {освободить память}    bitmap.Free;    Buf.Free;  end;
9.        Сохранение изменений	Save All
10.    Запустите приложение на исполнение	F9

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЗВУКА

Наиболее простой процедурой, управляющей звуком, является процедура Веер. Она не имеет параметров и воспроизводит стандартный звуковой сиг­нал, установленный в Windows, если компьютер имеет звуковую карту и за­дан стандартный сигнал (он устанавливается в Панели управления Windows после щелчка мышью по значку Звук). Если звуковой карты нет, или стан­дартный сигнал не установлен, звук воспроизводится через динамик компь­ютера в виде короткого щелчка.

Более серьезной функцией является MessageBeep. Она определена как

Function MessageBeep(uType:word):boolean;

Параметр uType указывает воспроизводимый звук как идентификатор раздела [sounds] реестра, в котором записаны звуки, сопровождающие те или иные события в Windows. С помощью приложения Звук в Панели управления Windows пользователь может удалить или установить соответствующие зву­ки. Для параметра uType определены следующие константы:

Значение	Звук
mb_iconasterisk	Звездочка
mb_iconexclamation	Восклицание
mb_iconhand	Критическая ошибка
mb_iconquestion	Вопрос
МВ_ОК	Стандартный звук

После инициализации воспроизведения звука функция MessageBeep возвра­щает управление в точку вызова и воспроизведение звука производится асинхронно. Если функция MessageBeep не находит указанный тип звука, она пытается воспроизвести стандартный звук. Если и он не установлен или если компьютер не снабжен звуковой картой, то звук воспроизводится через ди­намик компьютера.

При успешном завершении функция возвращает ненулевое значение (true). Если функция вернула нулевое значение, то получить информацию об ошиб­ке можно с помощью вызова GetLastError.

Задание 3

Создайте приложение, которое позволит прослушать стандарт­ные звуки Windows. Для выбора воспроизводимого звука используйте пере­ключатели, размещенные в панели Radio-Group.

1.  Создание нового проекта	File/New/VCL Form Application
2.  Создание кода – обработчика события	procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject); begin Case RadioGroupl.ItemIndex of        {выбор варианта звука} 0 :   Веер; {стандартный звуковой сигнал} 1   :   MessageBeep(MB_ICONASTERISK);     {звездочка} 2 :   MessageBeep(MB_ICONEXCLAMATION); {восклицание} 3 :   MessageBeep(MB_ICONHAND);    {критическая ошибка} 4 :   MessageBeep(MB_ICONQUESTION);     {вопрос} else MessageBeep(MB_OK);         {стандартный звук Windows} end; end;
3.  Сохранение изменений	Save All
4.  Запустите приложение на исполнение	Run (F9), Alt+F4

Функция PlaySound

Функция PlaySound воспроизводит указанный волновой файл, или звук сис­темного события, или звук из ресурса. Функция PlaySound определена сле­дующим образом:

function PlaySound(pszSound:PChar; hmod:HINST; fdwSound:Cardinal) :boolean;

Параметр pszSound представляет собой строку с нулевым символом в кон­це и определяет воспроизводимый звук. В зависимости от значения флага fdwSound (SND_FILENAME, SND_ALIAS или SND_RESOURCE), параметр pszSound может определять имя волнового файла, псевдоним системного события или идентификатор ресурса. Если ни один из этих флагов не указан, то функция ищет в реестре Windows или в файле Win.ini  указанное имя звука. Если звук найден, он воспроизводится, иначе – параметр pszSound интерпретируется как имя файла. Если параметр pszSound равен 0, то воспроизведение любого волнового файла прерывается. Для прерывания воспроизведения звука, не связанного с волновым файлом, следует указать SND_PURGE в параметре fdwSound.

Параметр  hmod используется только при параметре fdwSound, равном – SND_RESOURSE. В этом случае hmod является дескриптором исполняемого файла, содержащего ресурс, который должен загружаться. Иначе hmod=0.

Задание 4

 Создайте приложение, которое позволит прослушивать музы­кальные файлы, открывая их с помощью OpenDialog

1.      Создание приложения	Создайте форму и задайте для ее свойства Caption значение «Прослушивание звуковых файлов».
2.      Изменение свойств компонентов формы	Поместите в любое место формы компонент OpenDialog из палитры Dialogs и задайте для свойства OpenDialog1.Title значение «Открыть звуковой файл», которое будет отображаться в заголовке диалогового окна открытия файла. Задайте для свойства OpenDialog1.Filter в поле FilterName значение «звуковые файлы *.wav», а в поле Filter – значение «*.wav». Поместите на форму компонент Button и задайте для его свойства Caption значение «Прослушать».
3.      Создание кода обработчика события - щелчка мышью на кнопке Buttonl	TForml. Button1Click(Sender: TObject); Так как в процедуре обработки нажатия кнопки Button1 используется вызов функции PlaySound, то следует включить в раздел описания Uses вызов мо­дуля mmSystem. Использование OpenDialog1 для открытия звукового файла реализуется при помощи оператора if OpenDialogl.Execute then PlaySound(PChar(OpenDialogl.FileName), 0, SND_ASYNC); где параметр SND_ASYNC указывает на асинхронное воспроизведение звука.
4.      Сохраните файлы проекта и модуля в папке «Прослушивание звуковых фай­лов»	Save all
5.      Откомпилируйте и запустите приложение.	Щелчком мышью на кноп­ке Послушать в окне приложения откройте диалоговое окно Открыть звуковой файл, в котором выберите звуковой файл, например в папке C:\Windows\Media

Примечание: функция PlaySound позволяет воспроизводить и системные звуки, просто назы­вая их псевдонимы. Например, оператор PlaySound('SystemStart',0, SND_ASYNC); воспроизведет тот же звук, что и приведенный ранее оператор, указывавший имя файла и путь к нему. Оператор PlaySound('C:\Windows\ Меdiа\ Звук Microsoft. wav', 0, SND_ASYNC or SND_LOOP); многократно асинхронно воспроизводит стан­дартный звук Microsoft, начиная воспроизведение снова и снова, как только оно заканчивается.

Примечание: если вы ввели в свое приложение подобный оператор, то следует предусмотреть ка­кую-нибудь кнопку, по которой воспроизведение прерывается заданием нового звука или выполнением оператора PlaySound(0,0, SND_PURGE);.

ВИДЕОКЛИПЫ - КОМПОНЕНТ ANIMATE

Для воспроизведения стандартных видеоклипов Windows (типа копирова­ния файлов, поиска файлов и т. п.) и не сопровождаемых звуком видеофай­лов формата *.avi (Audio Video Interleaved) используется компонент типа TAnimаte. Эти файлы представляют собой последовательность кадров бито­вых матриц. Они могут содержать и звуковую дорожку, но компонент Animate способен воспроизводить только немые клипы AVI. Он работает только с фай­лами AVI, не использующими сжатие, или с клипами AVI, сжатыми с ис­пользованием технологии RLE (run-length encoding).

Задание 5

 Создайте приложение, которое позволит проигрывать стан­дартные клипы Windows и видеоклипы формата *.avi, открывая их с помо­щью OpenDialog.

1. Создание нового проекта	File/New/VCL Form Application
2. Изменение свойств компонентов формы	Form1/ Caption/ «Воспроизведение видеоклипов без звуков» Вверху формы разместить компонент Label1, свойство Caption очистить OpenDialog1.Title/ «Открыть файл видеоклипа» OpenDialog1.Filter/ «видеоклип (*.avi)|*.avi)» Поместите 3 кнопки Button/ задайте им имена - BtWind, BtStop, BtFile Задайте для свойств Caption этих кнопок значения «Клипы Windows», «Стоп», «Клип из файла» Animate1/ Visible/ False
3.      Расположение окна приложения	Object Inspector/ Position /poScreenCenter
4.      Создание обработчика щелчка на кнопке BtWind	Var    Forml: TForml;    I : byte; Отредактируйте текст процедуры TForml.BtWindClick следующим образом: procedure TForml.BtWindClick(Sender:      TObject); begin    Animatel.Visible:=True;      {сделать видимой область анимации}    I:=1;                                  {указывает на первый клип Windows}    Animatel.CommonAVI:=aviFindFolder;   {воспроизвести первый стандартный клип - поиск в папке}    Label1.Caption: = 'Клип Windows: поиск в папке';    Animatel.Active:=True;      {активизировать анимацию} End;
5.      Создайте процедуру обработчика щелчка мышью на кнопке BtStop	procedure TForml.BtStopClick(Sender: TObject); begin Animatel.Stop;   {вызов процедуры смены стандартного видеоклипа Windows} end;
6.      Процедуру смены стандартного видеоклипа Windows реализуйте в виде про­цедуры обработчика события окончания воспроизведения видеоклипа OnStop	procedure TForml.AnimatelStop(Sender: Tobject); begin Inc(I);                    {увеличить счетчик клипов}  with Animatel do    begin          case I of                2: begin                  CommonAVI:=aviFindFi1e;                  Labell.Caption:='Kлип Windows: поиск файла';             end;        3: begin                  CommonAVI:=avi FindComputer;                  Label 1.Caption: = 'Клип Windows: поиск компьютера';             end;        4: begin         CommonAVI:=avi CopyFi1es:             Label 1.Caption: = 'Клип Windows: копирование файлов';        end;    5: begin        CommonAVI:=aviCopyFile;             Labell.Caption: = 'Клип Windows: копирование файла';       End;    6: begin        CommonAVI:=aviRecycleFile;            Label 1.Caption: = 'Клип Windows: удаление файла в корзину';        end;     7: begin        CommonAVI:=aviEmptyRecycle;        Labell.Caption: = 'Клип Windows: очистка корзины';    end;         8: begin             CommonAVI:=aviDeleteFile;             Labell.Caption:='Клип Windows: удаление файла;       end; end; if I<9 then Active:=True else       begin            Visible:=False;           Label1.Caption:=’’;       {очистить поле показа клипов}             end;       end;  end;
7.      Для воспроизведения видеоклипов из файлов формата *.avi создайте проце­дуру обработчика щелчка мышью на кнопке BtFile	procedure TForml.BtFi1eClick(Sender: TObject); var FName : string;      {переменная для хранения части имени файла} begin if OpenDialogl.Execute then     with Animatel do           begin                  I:=9;     Fi1eName:=OpenDialog1.FileName;     FName:=FileName;     repeat                   {удалить часть имени до '\'}     Delete(FName, l, Pos('\', FName)); until Pos(‘\’, FName)=0; Visible:=True; Label1.Caption:='Kлип  из файла '+FName; Active:=True;           end; end;
8.      Сохранение изменений	Save All
9.      Запустите приложение на исполнение	F9

Универсальный проигрыватель аудио- и видеоинформации MediaPlayer

Для проигрывания аудио и видеоинформации в Delphi (начиная с Delphi 2) имеется универсальный проигрыватель аудио- и видеофайлов — MediaPlayer. Этот компонент по умолчанию входит в состав палитры System и инкапсу­лирует интерфейс управления носителями (Media Control Interface, MCI) Windows 95 и Windows NT. MediaPlayer имеет ряд кнопок, управляющих та­кими устройствами мультимедиа, как CD-ROM и др., управляемых мышью.

Кнопка	Значение	Действие
Play	btPlay	Воспроизведение
Pause	btPause	Пауза воспроизведения или записи (если проигрыватель в момент щелчка уже находится в состоянии паузы, то воспроизведение или запись возобновляется)
Stop	btStop	Останов воспроизведения или записи
Next	btNext	Переход на следующий трек или на конец записи
Prev	btPrev	Переход на предыдущий трек или на начало записи
Step	btStep	Перемещение вперед на заданное число кадров
Back	btBack	Перемещение назад на заданное число кадров
Record	btRecord	Начало записи
Eject	btEject	Освобождение объекта, загруженного в устройство

Проигрыватель может управляться как кнопками, так и непосредственно при помощи соответствующих этим кнопкам методов (Play, Pause, Stop, Next, Previous, Step, Back, StartRecording, Eject). В этом случае сам компонент TMedia-Player может быть сделан невидимым.

Тип устройства мультимедиа (dtWaveAudio или dtVideodisc) определяется свой­ством DeviceType. Если устройство хранит объект воспроизведения в файле, то имя файла задается свойством FileName. Если свойство DeviceType задано рав­ным dtAutoSelect, то проигрыватель пытается определить тип устройства, исходя из расширения имени файла FileName. Если для свойства AutoOpen установлено значение true, то проигрыватель пытается открыть устройство, указанное свойством DeviceType, автоматически во время своего создания в про­цессе выполнения приложения.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.     Что такое анимация? Какими способами можно создать в приложении Delphi анимированное изображение?

2.     Каково отличие звуковых файлов форматов *.wav и *.midi?

3.     Сравните возможности функций Веер, MessageBeep и PlaySound.

4.     Сравните назначение и возможности компонентов Animate и MediaPlayer.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.   Создайте приложение, в окне которого отображается анимация — движе­ние мяча, брошенного под углом к горизонту.

2.   Создайте приложение-мультипликацию, в котором на фоне дороги пере­мещается автомобиль (вариант: на фоне звездного неба перемещается космический корабль).

3.   Создайте приложение, которое позволит прослушивать звуковые файлы формата *.wav, открывая их с помощью диалогового окна Открыть звуковой файл, вызываемого командой Файл ► Открыть. Для завершения работы при­ложения используйте команду Выход в главном меню.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.              Попов В.Б. Паскаль и Дельфи. Самоучитель – СПБ.: Питер, 2004. – 544с.

2.              Юнита5. Система программирования Delphi. Москва, 1999. – 139 с.

Краткое описание документа:

Методические указания по дисциплине "Основы алгоритмизации и программирования" содержат методический материал для проведения учебных занятий по теме "Мультипликация в Delphi". Рассматриваются команды создания анимации, обработки звука.

Методические указания оформлены в табличном виде с указанием что надо сделать и как это делать.