趙靜雅 徐江紅 高震宇

摘要：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是一種全新的教學(xué)實(shí)驗(yàn)方式，在計(jì)算機(jī)上利用仿真軟件來(lái)進(jìn)行虛擬試驗(yàn)，從而完成實(shí)際實(shí)驗(yàn)中所需的要求。但大型的仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用價(jià)格十分高昂，很難在大多數(shù)普通學(xué)校中普及使用。鑒于這種情況，本文在眾多的仿真實(shí)驗(yàn)構(gòu)建軟件中選擇了Flash AS技術(shù)對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行研究。本文較詳細(xì)地論述了Flash AS技術(shù)的特點(diǎn)以及基于Flash AS技術(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)建意義、可行性及開發(fā)思路等。

關(guān)鍵詞：Action Script；仿真；Flash

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）13-0200-02

1 緒論

1.1 研究背景

隨著科技的不斷進(jìn)步，人類已進(jìn)入了信息化發(fā)展時(shí)代。計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，成為人們生存發(fā)展必不可少的需求。將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用在教育改革發(fā)展方面尤為受到人們的重視。

近些年，隨著教育事業(yè)的發(fā)展與改革的逐步深化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了一定的進(jìn)展，但受到傳統(tǒng)教育觀念的影響，使得教學(xué)實(shí)驗(yàn)依舊存在著極大的缺陷，實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的突破。實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間短、建設(shè)資金不足、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容老舊、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備匱乏以及維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)等原因，使得實(shí)驗(yàn)教材大多數(shù)以文字描述為主、對(duì)于部分抽象概念、現(xiàn)象難以理解，極大地影響了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的積極性。這些是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的主要問(wèn)題，也是教育事業(yè)改革中一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。

1.2 研究意義

與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比，仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作為一套完整實(shí)驗(yàn)開發(fā)工具，突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境器材的依賴性，十分有效的利用計(jì)算機(jī)上的各種數(shù)據(jù)信息資源。無(wú)論是在內(nèi)容還是樣式上都比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)更加豐富多彩，可以很好地解決學(xué)校在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中可能存在的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容深度和廣度不足的問(wèn)題。使抽象的實(shí)驗(yàn)更加形象立體的演示出來(lái)；同時(shí)對(duì)于一些復(fù)雜危險(xiǎn)并且具有破壞性的實(shí)驗(yàn)，在以前的傳統(tǒng)教學(xué)中都被列為實(shí)驗(yàn)的禁區(qū)，但通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)便可以直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，最大限度地激發(fā)了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。

雖然市面上有部分仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，但多數(shù)是基于專業(yè)化很強(qiáng)的軟件進(jìn)行開發(fā)研究，價(jià)格昂貴，不具有針對(duì)性。而基于Flash AS技術(shù)開發(fā)出來(lái)的仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)成本低廉，可普及性廣，給課堂的教學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了極大的便利。

開發(fā)一款仿真軟件，可以根據(jù)學(xué)習(xí)需要，獨(dú)立開發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。Flash AS技術(shù)開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，是以輔助實(shí)驗(yàn)的手段來(lái)彌補(bǔ)實(shí)際實(shí)驗(yàn)課程中的缺陷。通過(guò)使用Flash Action Script技術(shù)能夠形象地運(yùn)用交互式動(dòng)畫效果模擬出實(shí)驗(yàn)的真實(shí)狀態(tài)，并且可以構(gòu)建較為復(fù)雜抽象的實(shí)驗(yàn)。成本低廉，沒(méi)有時(shí)間和空間以及設(shè)備的限制，生動(dòng)形象，極大提高了教學(xué)效果和質(zhì)量。

基于Flash AS技術(shù)的仿真開發(fā)研究是對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建，是作為一種輔助教學(xué)軟件來(lái)彌補(bǔ)教學(xué)方面的不足之處。采用網(wǎng)絡(luò)流技術(shù)和矢量動(dòng)畫技術(shù)，通過(guò)矢量動(dòng)畫技術(shù)生成的動(dòng)畫體積小、效果好，而且在播放窗口進(jìn)行縮放時(shí)不會(huì)影響畫面的清晰度。而網(wǎng)絡(luò)流技術(shù)的應(yīng)用節(jié)省了部分的時(shí)間和空間，不但可以進(jìn)行場(chǎng)景變換，還可以保證對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)中的虛擬物體進(jìn)行拖動(dòng)、縮放時(shí)畫面清晰度保持原樣不變形等。通過(guò)該仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠提高教學(xué)效果、增強(qiáng)課堂教學(xué)趣味性、豐富教學(xué)形式，能夠有效提升教學(xué)質(zhì)量和激發(fā)學(xué)生的興趣愛(ài)好，幫助學(xué)生發(fā)展構(gòu)建思維。

2 基于Flash AS技術(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)開發(fā)的可行性分析

從技術(shù)層面來(lái)講，開發(fā)技術(shù)的選擇與實(shí)驗(yàn)所需的目的成正比，需求越高，所采用的技術(shù)含量越高。不同于其他大型仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，F(xiàn)lash AS仿真實(shí)驗(yàn)本質(zhì)就是以計(jì)算機(jī)為載體的一種針對(duì)性較強(qiáng)的輔助教學(xué)軟件。通過(guò)使用Action Script可以控制Flash動(dòng)畫中的對(duì)象，從而進(jìn)一步的創(chuàng)建導(dǎo)航和交互元素。各高校可以針對(duì)自身科研和教學(xué)需求量身開發(fā)適合自己的仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，開發(fā)簡(jiǎn)單，成本低廉。

從功能角度來(lái)講，F(xiàn)lash AS技術(shù)具有強(qiáng)大的圖形處理可視化能力。矢量動(dòng)畫以及流技術(shù)傳輸使得仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境具有高度的真實(shí)感和可操作性，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作時(shí)，如同置身真實(shí)環(huán)境，對(duì)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)。在滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求的同時(shí)，還豐富了課堂教學(xué)的形式。各種大小實(shí)驗(yàn)應(yīng)有盡有，并且無(wú)實(shí)驗(yàn)器材的損耗，最大限度地激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和愛(ài)好。有助于發(fā)展學(xué)生的構(gòu)建思維，具有獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐作用。

從市場(chǎng)需求來(lái)講，隨著教育改革的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式必將逐步淘汰，新型的教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也會(huì)應(yīng)時(shí)而生。而Flash AS技術(shù)本身在動(dòng)畫制作上較其他的軟件有著很多優(yōu)勢(shì)和獨(dú)到之處，簡(jiǎn)單易學(xué)，容易上手，不經(jīng)過(guò)很專業(yè)的訓(xùn)練也能制作出很不錯(cuò)的作品。Flash AS技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)的研發(fā)及應(yīng)用也將逐漸取代其他仿真教學(xué)，成為主流形態(tài)。

3 基于Flash AS開發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)

Action Script是Flash的腳本語(yǔ)言。用戶可以通過(guò)Action Script語(yǔ)言控制Flash動(dòng)畫內(nèi)部的各種流程。從而使Flash具備其他動(dòng)畫編輯軟件所無(wú)法比擬的強(qiáng)大交互功能，F(xiàn)lash AS極大地便利了仿真實(shí)驗(yàn)的開發(fā)。

仿真實(shí)驗(yàn)的開發(fā)首先要確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這是仿真實(shí)驗(yàn)開發(fā)的第一步。設(shè)定好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，需將實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行分解，將每一個(gè)部分設(shè)計(jì)成單獨(dú)的一個(gè)類，即將每個(gè)部分作為獨(dú)立的對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，類之間的通訊通過(guò)主程序完成。然后進(jìn)行腳本編寫，這個(gè)過(guò)程也是整個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)開發(fā)的關(guān)鍵部分。最后將各個(gè)模塊進(jìn)行集成，從而完成仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。

3.1外部文件加載

Loader類用于在動(dòng)畫播放時(shí)通過(guò)外部文件的相對(duì)或絕對(duì)地址確定要加載的外部文件，包括swf動(dòng)畫文件以及非動(dòng)畫類圖片文件。代碼如下：

Var myLoader：loader=new loader（）；

Var myURL： URLRequest=new URLRequest（“a.jpg”）；

myLoader.load（myURL）；

stage.addChild（myLoader）；

在URLRequest類對(duì)象myURL中存放的外部文件地址是一個(gè)相對(duì)地址，程序會(huì)默認(rèn)將fla文件所在地址設(shè)置為相對(duì)地址的根目錄。

3.2 MovieClip類

MovieClip類是Flash中最常用的類，調(diào)整其屬性可實(shí)現(xiàn)所有影片剪輯的功能。因其具有時(shí)間軸，所以MovieClip類中定義的屬性和函數(shù)多與時(shí)間軸有關(guān)。

Var mc：movieclip=new movieclip（）

mc.addeventlistener（mouseevent.click，mcnextframe）；

function mcnextframe（e：mouseevent）

{

mc.nextframe（）：

}

可創(chuàng)建一個(gè)movieclip類對(duì)象并為其添加監(jiān)聽器，每當(dāng)單擊該對(duì)象時(shí)該對(duì)象就向下播放一幀。

3.3 Flash監(jiān)聽機(jī)制

在運(yùn)行交互式程序時(shí)，F(xiàn)lashplayer并不知道用戶會(huì)在何時(shí)觸發(fā)已定義過(guò)的事件，因而Flashplayer會(huì)時(shí)刻監(jiān)視所有事件。

例如在Flash中常用一些自制的形狀代替鼠標(biāo)形狀進(jìn)行一些操作，這個(gè)時(shí)候如果不管理好鼠標(biāo)監(jiān)聽器的注冊(cè)卸載，以及鼠標(biāo)的隱藏和顯示則會(huì)出現(xiàn)程序不能正常運(yùn)行的情況。這里首先要定義幾個(gè)要用到的狀態(tài)碼，定義各種Object用于注冊(cè)監(jiān)聽器，然后用egMouse函數(shù)進(jìn)行注冊(cè)，該函數(shù)接收一個(gè)Number類型的參數(shù)，也就是要注冊(cè)的監(jiān)聽器類型；該函數(shù)首先卸載當(dāng)前注冊(cè)的監(jiān)聽器，然后注冊(cè)新的監(jiān)聽器，如果當(dāng)前監(jiān)聽器和要注冊(cè)的新監(jiān)聽器一樣的話就卸載當(dāng)前監(jiān)聽器，并顯示鼠標(biāo)的默認(rèn)狀態(tài)。這樣既可實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)狀態(tài)的監(jiān)聽。

4 結(jié)論

市場(chǎng)需求決定發(fā)展前景，在計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的今天，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)必將逐漸取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，而Flash AS技術(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)開發(fā)研究作為其中的佼佼者，對(duì)于課堂教學(xué)以及職業(yè)教育的教學(xué)實(shí)踐必將發(fā)揮著巨大的作用。

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