"Информатика. Учебное пособие для учреждений общего среднего образования с русским языком обучения", В. М. Котов, А. И. Лапо и Ю.А. Быкадоров, Е.Н. Войтехович
Движение по траектории описывает перемещение объекта по заданной линии на сцене. Чтобы управлять таким движением, используют координаты: одна показывает положение по горизонтали, другая — по вертикали. Небольшие последовательные изменения координат создают плавное перемещение, а одновременное изменение обеих координат позволяет двигаться по диагонали. Если путь состоит из нескольких отрезков, его задают по частям.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Траектория — линия, по которой движется объект. Она может быть прямой или кривой, а также состоять из нескольких прямых отрезков. Это понятие нужно, чтобы заранее описать путь объекта и проверить, по какой линии он должен перемещаться.
Движение по траектории — изменение положения объекта так, чтобы его последовательные положения лежали на заданной линии. Объект не просто меняет место, а проходит точки в определённом порядке. Такое описание помогает превратить перемещение в понятный алгоритм.
Координаты объекта — числа, задающие его положение на сцене. Обычно координата x показывает положение по горизонтали, а y — по вертикали. Изменяя x, объект перемещают вправо или влево, а изменяя y — вверх или вниз.
Шаг движения — изменение координат за один шаг алгоритма. Например, прибавление 2 к x и 1 к y означает перемещение на небольшой участок по диагонали. Последовательность таких изменений задаёт весь путь объекта от начальной точки до конечной.
Сначала объекту задают начальную точку, то есть пару координат x и y. Например, положение (20; 50) означает, что объект находится на пересечении соответствующих горизонтального и вертикального направлений. Начальная точка нужна как отправное место, от которого отсчитываются все дальнейшие шаги.
Чтобы получить движение по прямой, выбирают правило изменения координат и применяют его последовательно. При горизонтальном движении меняется только x, а при вертикальном — только y. Если направление нужно изменить, выбирают знак прибавляемого числа: положительное изменение ведёт в одну сторону, отрицательное — в противоположную.
Для ломаной траектории одной формулы движения недостаточно, потому что путь меняет направление. Его разделяют на отрезки между начальной, промежуточными и конечной точками. Когда объект достигает одной точки, алгоритм переключается на следующий отрезок с новым правилом изменения координат.
Координаты изменяют небольшими шагами, потому что программа выполняет команды последовательно во времени. Если сразу заменить начальные координаты конечными, объект окажется в цели без видимого перемещения. Небольшое изменение, пауза и повторение создают впечатление плавного движения и позволяют наблюдать его путь.
Повторение команд изменения координат организуют с помощью цикла. На каждом повторе объект получает новое положение, а условие проверяет, достигнута ли цель или не пройдена ли она. Обе координаты можно менять одновременно, поэтому объект движется не только вдоль осей, но и по наклонной прямой.
| Способ движения | Изменение координат | Получаемая траектория | Что важно учесть |
|---|---|---|---|
| Только по горизонтали | Меняется x, y неизменна | Горизонтальный отрезок | Проверить направление изменения x |
| Только по вертикали | Меняется y, x неизменна | Вертикальный отрезок | Учитывать направление оси y |
| По диагонали | Одновременно меняются x и y | Наклонная прямая | Согласовать величину и знак шагов |
| По ломаной линии | Правило меняется на промежуточных точках | Несколько соединённых отрезков | Задать остановку на каждой точке |
| Плавность движения и величина шага | Малые повторяющиеся изменения координат | Равномерное или близкое к нему движение | Слишком большой шаг даёт рывки и перескоки |
Сначала найдите в таблице нужный вид пути, а затем определите, какие координаты должны изменяться. После этого выберите знак и величину шага, сравнивая их с направлением к цели. Для ломаной линии применяйте правила последовательно, переходя к следующему отрезку только после достижения нужной точки.
Условие. Объект находится в точке (10; 40), а попасть должен в точку (70; 40). Требуется составить алгоритм движения по горизонтали. Вертикальная координата в начальной и конечной точках одинакова.
Ответ. Алгоритм можно описать так: пока x < 70, выполнять x = x + 5, y = 40. Объект пройдёт горизонтальный отрезок, потому что меняется только x. Начальная и конечная точки имеют одну и ту же координату y.
Условие. Объект должен переместиться из точки (20; 20) в точку (60; 40). Нужно задать движение по диагонали. Обе координаты конечной точки больше соответствующих начальных координат.
Ответ. На каждом шаге объект получает новое положение (x + 2; y + 1). После 20 шагов он достигнет точки (60; 40). Одновременное изменение координат создаёт наклонную, то есть диагональную, траекторию.
Условие. Нужно провести объект из точки (10; 10) в точку (70; 50) через точки (30; 10) и (50; 30). Путь должен состоять из трёх отрезков. Для каждого участка требуется определить собственное направление движения.
Ответ. Алгоритм состоит из трёх последовательных циклов с разными условиями остановки. Каждая промежуточная точка становится конечной для одного участка и начальной для следующего. Так получается ломаная траектория с нужными поворотами.
При движении по диагонали иногда изменяют только одну координату. Так происходит, когда забывают, что наклонная линия требует перемещения сразу по горизонтали и вертикали. Проверьте себя: если одна координата всё время постоянна, путь будет горизонтальным или вертикальным.
Слишком большой шаг заставляет объект двигаться рывками и может перенести его сразу за нужную точку. Ошибку допускают, стремясь быстрее закончить цикл. Уменьшите шаг и проверьте, не меняется ли координата с нужным знаком и не перескакивает ли объект через цель.
Если повторение команд не ограничено, объект продолжает двигаться после достижения конечной точки. Причина обычно в отсутствии условия остановки или в неверно выбранном сравнении координат. Проверьте, наступает ли момент, когда условие цикла становится ложным.
Перепутанные координаты или направление их изменения ведут объект от цели. Такая ошибка появляется при невнимательном сравнении начальной и конечной точек. Перед запуском определите, какую координату нужно увеличивать, а какую уменьшать, и сравните несколько первых шагов с ожидаемым направлением.
До изучения движения по траектории нужно уметь задавать положение объекта на сцене и изменять его координаты. Без этого невозможно определить начальную точку и описать очередное положение. Координаты связывают геометрическое положение объекта с командами алгоритма.
Тема опирается на алгоритмы, циклы и условия. Цикл повторяет шаги движения, а условие определяет, когда нужно перейти к следующему участку или остановиться. Поэтому траектория становится последовательностью понятных команд.
Такие приёмы используют при создании анимаций, игр и программ управления объектами. По ним персонажи перемещаются, спрайты следуют маршрутам, а устройства выполняют заданные движения. Умение разбивать путь на шаги помогает управлять сложными действиями.
Что называют траекторией движения объекта?
Траектория — это линия, по которой перемещается объект. Она может быть прямой, кривой или ломаной, состоящей из нескольких отрезков.
Как изменить координаты, чтобы объект двигался по горизонтали?
Нужно изменять только горизонтальную координату, например x, а вертикальную координату y оставить неизменной. При повторении таких шагов объект будет двигаться вправо или влево.
Как заставить объект двигаться по диагонали?
На каждом шаге нужно одновременно изменять обе координаты. Если x и y меняются согласованно, объект перемещается по наклонной прямой.
Почему движение разбивают на небольшие шаги?
Маленькие шаги делают перемещение плавным и позволяют точнее приблизиться к цели. При слишком большом шаге объект движется рывками или может перескочить конечную точку.
Как задать движение объекта через промежуточные точки?
Путь разбивают на отдельные участки между соседними точками. Для каждого участка задают изменение координат и повторяют его до достижения следующей точки.
10.2. Движение по траектории
