几何画板的动画功能，本文主要内容关键词为：画板论文,几何论文,功能论文,动画论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
（如何利用几何画板构思物理课件系列专题讲座之四）
几何画板中的动画功能集中在“编辑”菜单下的“操作类按钮”中，主要有点到点的“移动”、点在线上的“动画”、对象的“显示、隐藏”、“系列”等选项.总的来说动画功能不强，但如果能借鉴FLASH、方正奥思等多媒体创作工具中有关动画生成的思路，与上述画板本身提供的动画类型相结合，也可以实现一些复杂的动画，关键在于开发者的精心设计、巧妙构思.
一、串行动画的设置
所谓“串行动画”就是几个动作串接起来按一定顺序一个个执行，整体上形成一个连续的动画.按照内部动作间的时间间隔区分又可有三种形式.
1.连续执行无等待
这种动画设置的内部动作间的时序关系如图一所示.比如模拟运动小车上的物体在小车突然刹车时向前翻倒的现象，可以这样设置：
（图一）
（1）制作一辆小车，定义小车从A点到B点的“移动A—B”按钮
（2）制作小车上的一个物体，定义C点到圆上D点的“移动C—D”按钮，∠COD为90°
（3）顺序选择“移动A—B”按钮、“移动C—D”按钮，利用“编辑”菜单下的“操作类按钮”中的“系列”选项制做一个“系列1”按钮，执行效果就是小车匀速运动到障碍物时，突然停止，紧接着车上物体向前翻倒90°
（4）定义C点到圆上F点的“移动C—F”按钮及定义G点到E点的“移动G—E”按钮
（5）顺序选择“移动C—F按钮、“移动G—E”按钮，利用“编辑”菜单下的“操作类按钮”中的“系列”选项制做一个“系列2”按钮，执行效果就是小车和障碍物恢复原状，图二是小车其中的一个状态示意图.
（图二）
2.限时等待
这种动画设置的内部动作间的时序关系如图三所示.仍以上述小车的运动为例，当物体翻倒后，让小车闪烁以突出显示.前三步同上，以下可以这样设置：
（图三）
（4）选择表示物体的所有元素，利用“显示”菜单下的“显示、隐藏”选项，定义“显示1”、“隐藏1”按钮，并用同样的方法制作“显示2”、“隐藏2”、“显示3”、“隐藏3”、“显示4”、“隐藏4”按钮
（5）另制作一个点在一条线段上的“动画1”按钮，一定要按照“一次、慢速”设置，改变线段的长短可以改变等待的时间，并用同样的方法制作“动画2”、“动画3”按钮
（6）顺序选择“隐藏1”、“动画1”、“显示2”、“动画2”、“隐藏3”、“动画3”、“显示4”，利用“编辑”菜单下的“操作类按钮”中的“系列”选项制做一个“闪烁”按钮
（7）顺序选择“系列1”、“闪烁”按钮利用“编辑”菜单，下的“操作类按钮”中的“系列”选项制做一个“开始”按钮，制作界面如图四所示
（图四）
3.无限时等待
这种动画设置的内部动作间的时序关系如图五所示.比如要显示光线的反射过程，如图六所示，可以这样设置：
（图五）
（图六）
（1）先制作光的反射示意图
（2）定义平面镜PQ的“显示1”、“隐藏1”
（3）定义法线MN的“显示2”、“隐藏2”
（4）定义入射光线AO的“显示3”、“隐藏3”
（5）定义反射光线BO的“显示4”、“隐藏4”
（6）另制作一个点在圆上的“动画1”按钮，一定要按照“双向、慢速”设置，并用同样的方法制作、“动画3”、“动画4”按钮
（7）顺序选择“隐藏1”、“隐藏2”、“隐藏3”、“隐藏4”、“动画1”、“显示1”、“动画2”、“显示2”、“动画3”、“显示3”、“动画4”、“显示4”利用“编辑”菜单下的“操作类按钮”中的“系列”选项制做一个“开始演示”的系列按钮
执行的效果是：双击“开始演示”按钮，界面中的所有对象均消失，然后显示平面镜PQ，在需要的时候单击鼠标可以提前结束点在圆上的“动画”，从而显示法线MN，重复上述操作直至全部显示.
二、并行动画的设置
所谓“并行动画”就是几个动作同时执行，动作间的有机配合在整体上形成一个连续的动画：
这种动画设置的内部动作间的时序关系如图七所示.
（图七）
比如弹簧振子的振动图像，当图中的振子M左右振动时，其位移X在发生周期性的变化，这种周期性的变化需要在时间轴（Y轴）轴上展开才能表现出来.因此需要同时t点在Y轴上匀速运动，故此处应设置以下两个动画：
1.C点在圆上的匀速圆周运动（单向、慢速）
2.t点在Y轴上的匀速运动（单向、慢速）
效果如图八所示
（图八）
三、动作的叠加
在利用并行动画时，作为动画的路径不能在运动过程中发生移动、形变等变化，否则几何画板不予维护，无法执行.这时候就需要利用动作的叠加技巧，以回避这个问题.
比如“日、地、月”三者关系的模拟，如图九所示.
（图九）
如果直接定义“地”点在椭圆轨道上、“月”点在其轨道圆2上的动画，那末当“地”点在轨道上运动时“月”点的轨道圆2会发生变化，这种情况在几何画板中是不允许的.可以这样来设置这个动作：
1.作圆1，圆心为D，圆上一点Y
2.过“地”点作DY的平行线，交圆2与“月”点
3.定义“Y”点在圆1上、“地”点在椭圆轨道上的动画
这时两个动作的路经都是固定的，可以同时执行，实现了两个运动的叠加，“月”点绕地球的运动实际上是“Y”点在圆1上运动的投影.
四、动作的联动
上述的所有动作在动作发生时的“量化”方面都存在着不足，所以“日、地、月”三者关系只能是一个模拟，三者的相对位置并不能真实反映实际的情况.下面这一个例子也许能为解决这一问题提供一点启发.
一辆自行车在平直的道路上行使，车轮地面间没有打滑现象，那末车轮上的点C的运动轨迹是怎样的？这里有两个动作，
1.C点在AD上的直线运动
2.B点在圆上的运动
要求C点在AD上的运动距离与B点在圆上运动的弧长相等，才能准确地表达出真实的情况，如图十所示.上面介绍的方法是无法实现的.
（图十）
可以这样设置：
1.测量AC的长度
2.测量圆的半径R
3.计算AC/R*（-360）
4.标识计算的角度AC/R*（-360）
5.将B点绕中心O点旋转上述被标识的角度
6.定义C点在AD上的动画