VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Интерактивный мультфильм-игра «Умножаем на руках»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
« У каждой программы два назначения: что она должна делать и чего не должна. »
Алан Джей Перлис
В сентябре этого года мне посчастливилось участвовать в «Фестивале робототехники» в секции «Детский хакатон». Задача моей команды была создать компьютерную игру в среде программирования Scratch 2.0. В этой среде я достаточно уверенно себя чувствую, но никаких целей в данном направлении не ставил. А тут… Соревнования, борьба за призы и за звание лучшего создателя игр… Я посмотрел на возможности компьютерных игр не со стороны «юзера», а со стороны программиста. Насколько это увлекательно, а потом волнительно когда в созданную тобой игру играет кто-то другой, и ты переживаешь не за игрока, а за то, чтобы правильно сработал твой код. И я увлекся идеей создать программный код на Scratch для чего-то полезного, нужного и одновременно интересного для людей.
И тут с таблицей умножения пристал мой младший брат…
Мультфильмы бывают всякие: полнометражные и серийные, рисованные и кукольные, развлекающие и познавательные. Но меня заинтересовали обучающие…
И я решил опираясь пока на необходимость помочь брату с таблицей умножения создать обучающий мультфильм. И не просто мультфильм созданный из «бегущих» кадров, интерактивный программируемый мультфильм в среде языка программирования Scratch.
Цель: создание интерактивного мультфильма-игры «Умножаем на руках».
Задачи:
Поиск информации о истории мультфильма.
Изучение возможностей языка программирования Scratch.
Написание алгоритмов к игре.
Подготовка спрайтов, скриптов.
Создание программного кода.
Предполагаемый продукт проекта: интерактивный мультфильм-игра «Умножаем на руках».
Почему мультфильм?
В прошлом году на уроках информатики я увлекся созданием gif-анимации и анимацией, используемой в программе Microsoft PowerPoint. Одновременно задавал вопросы через онлайн-опросник, созданный с помощью Google форм, изучая как люди разных возрастов относятся к мультфильмам и чего от них ждут. И проанализировав ответы, сделал вывод, что большинство опрашиваемых ждут от мульфильма какой-либо образовательной и познавательной информации. Это и навело меня на мысль, создавать именно обучающий мультфильм.
Вспоминая историю мультипликации, первый компьютерный мультфильм в СССР связан с именем Юрия Баяковского. В 1964 году в соавторстве с физиком Тамарой Сушкевич выполнил первую в СССР работу по "машинной графике". Это была как раз анимация, небольшой фильм об обтекании цилиндра плазмой. В 1971 году был разработан более совершенные программы для создания компьютерных фильмов и установлена камера для съемки кадров с экрана дисплея. При помощи этой системы вскоре были сделаны еще две впечатляющие анимации: движение робота и «приливное взаимодействие" двух галактик.
В начале 70-х несколько значительных работ по анимации были произведены в штате Юта: анимированная рука и лицо, созданные Эдвин Кэтмулом (1972), идущая и говорящая фигура, сделанная Берри Веслером в 1973, говорящее лицо, созданное Фредом Парком в 1974. По нынешним меркам качество изображения анимации было примитивным, однако для той поры это были впечатляющие результаты.
В 1986 году в фильме «Young Sherlock Holmes» впервые поместили искусственный персонаж в художественный фильм, это направление стало очень важным в компьютерной анимации.
В конце 20 века появились новая технология производства анимации - захват движения (motion capture). Объект захвата движения обычно оборудуется какой-либо измерительной аппаратурой так, чтобы положение ключевых точек на нем было легко обнаружить и зафиксировать в любой момент времени. После этого в эти положения можно поместить трехмерную компьютерную модель и анимировать ее так, что она будет повторять движения рассчитанных положений.
Метод захвата движения применяется в производстве CGI-мультфильмов1, а также для создания спецэффектов в фильмах. Широко используется в игровой индустрии.
С использованием этого метода в 2004 году созданы мультфильмы «Полярный экспресс» (модель - Том Хэнкс), «Последняя фантазия», «Властелин колец» (модель - Энди Серкис). В 2006 - 2012 году при помощи этой технологии был создан «Ренессанс», «Беовульф», «Рождественская история», «Аватар», «Гарри Поттер», «Пираты Карибского моря».
«Волшебный мир Scratch»
Со средой программирования Scratch впервые столкнулся в 5 классе на дополнительных уроках по информатике. Знакомились с новыми понятиями: скретч, сцена, скрипт, команды. Обучаясь новым командам и возможностям, создавали простую анимацию и игры.
В этом проекте хочу совместить мою любовь к мультикам, желание спрограммировать что-то востребованное опираясь на мои знания и просто быть полезным.
На первом этапе придумал как мне помочь брату с таблицей умножения. Меня мама научила этому способу на словах, а её её мама, а её её… в общем способ старый, но работает на 100%. И опираясь на эти знания, решил сделать обучающий интерактивный мульфильм обучению умножения на руках.
На первом этапе работы я придумал форму игры, кнопки, подготовил поясняющие примеры. Для этого использовал программы Word и Paint. Какую-то часть графической работы (прозрачность, размер) со спрайтами дорабатывал в программе Scratch 2.0.
Следующий этап – программирование.
Р азработал алгоритм работы, продумал управление и реакции по нажатиям на кнопки. Используя блоки: управление, движение, переменные, сенсоры назначил скрипты для всех спрайтов-объектов мультфильма (скриншот программы в Приложении 1).
Получился вот такой интерфейс у моего мультфильма.
По нажатию кнопок человек сможет:
Данное окошко с описанием кнопок вызывается по кнопке
В процессе создания проекта было снято видео, где я рассказываю про способ научиться умножению чисел от 6 до 9, используя пальцы на руках. Видео вызывается из мультфильма по нажатию кнопки .
Заключение
В этой работе мною был создан интерактивный мультфильм-игра «Умножение на руках».
Из научных статей, и мастер-классов я нашел различные возможности создания скриптов для полноценной интерактивной игры. Свой мультфильм-игру я уже опробовал на моем брате, брат доволен, цель достигнута и значит с задачей быть полезным я справился. В планах подарить мой программный продукт учителям начальной школы, для использования на уроках математике при изучении таблицы умножения.
Показав свою работу одноклассникам и учителям, пошли заказы на создание подобной игры по предметам русского языка и биологии. Раз моя работа оказалась востребована, буду продолжать и создавать другие похожие игры-мультфильмы.
Источники
История анимации. https://pedtehno.ru/content/multfilmy-sekrety-sozdaniya
История анимации. http://animation-ua.com/ru/shkola/istorija-animacii/96-istorija-animacii
Умножение на пальцах.http://mathinfinity.net.ru/blog/hand_product
Приложение 1
1CGI (англ. computer-generated imagery, букв. «изображения, сгенерированные компьютером») — неподвижные и движущиеся изображения, сгенерированные при помощи трёхмерной компьютерной графики и использующиеся в изобразительном искусстве, печати, кинематографических спецэффектах.