Тема: створення комп’ютерної моделі процесу взаємо­пов’язаного функціону­вання двох чи більше об’єктів за допомогою мови C++ з використанням бібліотеки wxWidgets.

Мета:

• навчитися створювати комп’ютерну модель процесу взаємопов’язаного функціонування двох чи більше об’єктів за допомогою мови C++ з використанням бібліотеки wxWidgets;

• вдосконалити уміння визначати зв'язки між об'єктами, представляти їх у нових взаємозв'язках;

• формувати обізнаність про можливості ПК як інструменту навчально-пізнавальної діяльності.

Після виконання роботи учень:

• описує процес розв’язування задачі з використанням комп’ютерної моделі;
• вміє:
• робити аналіз формулювання задачі;
• складати, редагувати, налагоджувати та виконувати програми в середовищі Qt Creator;
• використовувати змінні для розв’язування задач;
• використовувати змінні при розгалуженні й повторенні.

Обладнання: комп'ютери зі встановленими ОС, браузером, середовищем CodeBlocks для програмування мовою С++ з використанням бібліотеки wxWidgets, (дана) інструкція.

Структура уроку

1. Організаційний момент
2. Актуалізація опорних знань
3. Інструктаж з ТБ
4. Вироблення практичних навичок
5. Підбиття підсумків уроку
6. Домашнє завдання

Хід уроку

1. Організаційний момент
Вітання з класом. Перевірка присутності і готовності учнів до уроку. Перевірка виконання домашнього завдання.

2. Актуалізація опорних знань
Протлумачити вказівки:

wxPaintDC z(Panel1);
z.SetBrush(wxColor(0,0,0));
z.SetPen(wxPen(wxColor(0,0,0),1));
z.DrawRectangle(0,0,600,450);
srand(time(NULL));
wxColor c = wxColor(red, green, blue);
z.DrawCircle(wxPoint(x0,y0,r0);

і порівняти з очікуваним.

3. Інструктаж з ТБ
4. Вироблення практичних навичок

Завдання 1. Створити проект у середовищі CodeBlocks для програмування мовою С++ з використанням бібліотеки wxWidgets «Злипання кругів»:

• при першому виклику таймера:
  • задано початкову кількість кругів 20;
  • для кожного круга визначено випадкові:
    • "проекції швидкості" від -5 до 5 прирости координат центрів кругів між послідовними викликами таймера;
    • радіус круга у діапазоні від 10 до 20;
    • колір у моделі RGB;
    • координати центра круга такі, що круг не перетинається з іншими кругами і повністю перебуває у прямокутній області чорного кольору розміру 600×450;
• при наступних викликах таймера:
  • відображено рівномірномірний і прямолінійний рух у прямокутній області чорного кольору розміру 600×450;
  • при зіткненні з межам області круги пружно відбиваються від них;
  • при зіштовхувані один з одним круги зливаються в один круг:
    • з центром у центрі мас кругів, що зливаються;
    • зі швидкістю, що є швидкістю цього центра мас;
    • кольором, отриманим усередненням кожної складової моделі RGB за масою кольорів кругів, що зливаються — аналогічно знаходженню координат центра мас.

Вважити, що маса круга пропорційна його площі (квадрату радіуса).

Вказівки до виконання

1. У середовищі CodeBlocks у вказаній учителем теці створити проєкт discs з використанням бібліотеки wxWidgets з такими параметрами:

   • Prefered GUI — Builders;
   • Application Type — Frame Based.

2. Видалити об'єкти: MenuBar1 і StatusBar1, виділивши їхні зображення (клацнувши на них лівою кнопкою миші) над зображенням форми і натиснувши клавішу Delete.

3. Надати властивостям форми значення (тут і нижче у тексті вказано лише ті властивості, значення яких потрібно змінити):

   • Title — Discs;
   • Width — 600;
   • Height — 450.
   
   

4. Розташувати на формі панель wxPanel з вкладення Standard і надати її властивостям такі значення:

   X	0
   Y	0
   Width	600
   Height	450

5. Розташувати на панелі користувацький віджет Custom з вкладення Standard і надати його властивостям такі значення:

Creating code	$(THIS) = new $(CLASS)($(PARENT));
Include file	wx/dcclient.h
Var name	z
Class name	wxPaintDC
X	0
Y	0
Width	600
Height	450

Щоб змінити значення Creating code (коду породження), потрібно клацнути лівою кнопкою миші праворуч від відповідного значення



і у вікні діалогу Creating code вилучити зайві символи, після чого натиснути на кнопку з написом OK.



6. Розташувати на формі таймер wxTimer з вкладення Tools і виставити проміжок між вмиканнями 50 мілісекунд, що відповідає частоті 20 кадрів на секунду.

   

7. Створити обробник події вмикання таймера:

   • виділити таймер, клацнувши на ній лівою кнопкою миші, і перейти до розгляду подій, натиснувши кнопку із зображенням фігурних дужок {};

   • навести вказівник миші на рядок з написом None (Жодного) праворуч від напису EVT_BUTTON, клацнути лівою кнопкою миші і з випадного меню вибрати Add new handler (Додати новий обробник);

     

   • підтвердити створення події OnTimer1Trigger вмикання таймера, натиснувши кнопку з написом OK у вікні діалогу New hadler (Новий обробник);

     

8. Описати глобальні змінні

   const int m =20;// початкова кількість кругів
   double r[m],    //  радіуси  кругів
          x[m],    //  абсциси центрів кругів
          y[m],    // ординати центрів кругів
         vx[m],    // горизонтальні складові швидкостей кругів
         vy[m];    //   вертикальні складові швидкостей кругів
   wxColour c[m];  // кольори кругів
   int n=m;        // поточна кількість кругів
   bool start=true;// початок гри

   у коді discsMain.cpp безпосередньо після вказівок

   
   BEGIN_EVENT_TABLE(discsFrame,wxFrame)
       //(*EventTable(discsFrame)
       //*)
   END_EVENT_TABLE()

9. На початку коду discsMain.cpp замовити бібліотеку:
   
   #include <ctime>
   
   для того, щоб кожного разу породжувати різні послідовності псевдовипадкових чисел за рахунок ініціалізації генератора псевдовипадкових чисел поточною кількістю секунд процесорного часу вказівкою:
   
   srand(time(NULL));

10. Описати функцію OnTimer1Trigger коду discsMain.cpp — обробник події вмикання таймера, що передбачає виконання завдання. Порівняти створене з очікуваним.

11. Перевірити правильність виконання проекту. Для цього на панелі інструментів середовища CodeBlocks натиснути (у вказаному порядку) такі кнопки:
    
    Save all files (Зберегти всі файли);
    Build (Побудувати);
    Run (Запустити).
    
    Замість натискання двох останніх кнопок можна натиснути одну:
    
    Build and run (Побудувати і запустити).
    
    У разі потреби внести зміни у код програми.

12. Повідомити вчителя про завершення роботи над проектом.

5. Підбиття підсумків уроку
Виставлення оцінок.

6. Домашнє завдання

Завдання 2. Написати аналогічну програму, в якій об'єкти замість злипання відштов­хуються один від одного пружно без кручення, дотримуючись закону збереження енергії. Останнє означає, що у інерційній системі з початком координат у центрі мас системи двох кругів останні змінюють напрям швидкості на протилежний без зміни величини цієї швидкості.

Текст упорядкував Олександр Рудик.