Algodoo - Algodoo

Algodoo
Слово Algodoo изображено желтыми кружками в буквах.
Оригинальный автор (ы)Эмиль Эрнерфельдт
Разработчики)Algoryx Simulation AB
изначальный выпуск1 февраля 2008 г. (2008-02-01) (Phun 1.0)
31 августа 2009 г. (2009-08-31) (Algodoo 1.4)
2011-10-17 (2011-10-17) (Algodoo для образования и Algodoo Physics 2.0.0)
Окончательный релиз
2.1.0 (Microsoft Windows)

2.1.3 (macOS) 2.1.2 (iPadOS)

/ 9 апреля 2013 г.; 7 лет назад (2013-04-09)
Написано вC ++
Операционная системаМайкрософт Виндоус, macOS, iPadOS
Доступно в11 языков
Список языков
Английский, немецкий, испанский, французский, хорватский, польский, шведский, японский, китайский (упрощенный), китайский (традиционный), корейский
ТипФизика Песочница
Интернет сайтwww.algodoo.com

Algodoo (/ˌæлɡəˈdu/) это основанный на физике 2D песочница бесплатное ПО из Algoryx Simulation AB (известный просто как Algoryx) как преемник популярного приложения для физики Phun. Он был выпущен 1 сентября 2009 года и представлен как средство обучения, открытая компьютерная игра, средство анимации и средство разработки. Программное обеспечение работает с: настольными и портативными компьютерами, планшеты с сенсорным экраном, и системы интерактивной доски Такие как Платы SMART. Физический движок в Algodoo использует SPOOK.[1] решатель линейных ограничений Клода Лакурсьера и модифицированная версия Гидродинамика сглаженных частиц (SPH) вычислительный метод.[2] Этой программой пользовались многие люди, включая педагогов, студентов и детей.[3] Algodoo остается популярным выбором среди таких сайтов, как List Of Freeware.[4] и скачать облако[5] для программы-песочницы физики из-за ее сложности, простой GUI и свободная цена.


История

В 2008 году Эмиль Эрнерфельдт создал интерактивный 2D-симулятор физики для своей магистерской диссертации по информатике в Университет Умео в Умео, Швеция.[6] Этот проект был выпущен для публичного и некоммерческого использования под названием "Phun" и привлек значительное внимание после того, как клип Эрнерфельдта об использовании программного обеспечения стал вирусным. YouTube.[7][8] В мае 2008 года Эрнерфельдт передал проект Phun в Algoryx Simulation AB, компанию, основанную в 2007 году бывшим руководителем Эрнерфельдта в университете Умео Кеннетом Бодином.[6] В 2009 году Phun был переиздан под названием «Algodoo» (сочетание слов алгоритм и делать). Изменение названия было вызвано тем фактом, что слово «phun» используется на многих сайтах, которые считаются неподходящими для молодых пользователей, и тем фактом, что использование торговой марки «phun» было практически невозможно.[9] В октябре 2011 года компания Algoryx выпустила две новые версии: Algodoo для образовательных учреждений и Algodoo 2.0.0.[нужна цитата ] В феврале 2017 года Algodoo для iPad был обновлен до версии 2.1.2, чтобы сохранить функциональность с iOS 10. Теперь появилась новая 3D-песочница под названием Алгорикс Моментум, также сделанный Эмилем Эрнерфельдтом.

Графический пользовательский интерфейс

Альгоду графический интерфейс пользователя (GUI) включает в себя несколько подвижных панели инструментов генерируется по краям экрана, включая панель инструментов верхнего меню, то панель инструментов браузера, генерал) панель инструментов, то панель инструментов параметров инструмента, то управление имитацией/панель инструментов среды, а панель инструментов свойств.[10] Помимо прочего, эти панели инструментов предоставляют пользователю возможность изменить язык; запускать обучающие программы; просматривать и сохранять сцены; находить сцены и делиться ими в Интернете; рисовать, редактировать и взаимодействовать со сценами; увеличивать и уменьшать масштаб; воспроизвести и приостановить симуляцию; отменить и повторить; включить / выключить гравитацию, трение воздуха и фоновую сетку; и изменить свойства выбранного объекта, такие как тип материала и цвет.

На (общей) панели инструментов пользователи могут использовать следующие инструменты для создания и перемещения фигур:

  • Инструмент Plane (A) - используется для создания бесконечных плоскостей.
  • Инструмент «Кисть» (B) - используется для рисования фигур мазками кисти.
  • Инструмент «Круг» (C) - используется для создания кругов.
  • Инструмент перетаскивания (D) - используется для перемещения объектов во время симуляции.
  • Инструмент трассировки (E) - используется для прикрепления трассировщика к объекту (который рисует путь, по которому этот объект прошел).
  • Инструмент «Фиксировать» (F) - используется для приваривания объекта к объекту за ним или к фону.
  • Зубчатый инструмент (G) - используется для создания шестерен с осями.
  • Инструмент оси (H) - используется для соединения объекта с нижележащим объектом или фона с осью.
  • Инструмент «Скетч» (K) - (мультиинструмент) отдельный инструмент с функциями многих других инструментов.
  • Инструмент «Лазерная ручка» (L) - используется для создания лазера.
  • Инструмент «Перемещение» (M) - используется для перемещения объектов и жидкостей во время приостановки моделирования.
  • Инструмент «Цепочка» (N) - используется для создания цепей и веревок.
  • Инструмент подруливающего устройства (O) - используется для прикрепления подруливающего устройства к объекту.
  • Инструмент Многоугольник (P) - используется для рисования фигур произвольной формы.
  • Инструмент «Масштаб» (R) - используется для изменения размера объекта (по обеим осям одинаково с помощью SHIFT, на целочисленные значения, такие как 2x или 3x с помощью CTRL).
  • Инструмент «Пружина» (S) - используется для соединения двух объектов пружиной (или для соединения одного объекта и фона аналогичным образом).
  • Инструмент «Нож» (T) - используется для вырезания многоугольников по нарисованной линии.
  • Инструмент Текстура (U) - используется для перемещения, масштабирования и поворота текстуры объекта (текстура используется здесь как в смысле отображения для обозначения наложения изображения на объект).
  • Инструмент прямоугольник (X) - используется для создания прямоугольников (или квадратов с помощью SHIFT)
  • Инструмент поворота - используется для вращения объектов и жидкостей.
  • Инструмент стирания - используется для стирания объектов или плоскостей.

Выпадающее меню (доступное двойным щелчком или щелчком правой кнопкой мыши на объекте) включает несколько инструментов для разжижения, превращения в губки, клонирования и зеркального отображения объектов; для создания графиков связанных с физикой величин объекта (таких как скорость в зависимости от времени или положение по оси Y в зависимости от положения по оси x); для выбора объектов; для изменения внешнего вида объектов (в том числе возможность переключения наличия скорость, импульс, и сила векторы); для присвоения текста объекту; для изменения моделируемого материала объекта (включая такие параметры, как плотность, масса, трение, реституция, и Привлечение ); для задания и изменения скорости объекта; для списка информации об объекте (включая площадь, масса, момент инерции, положение, скорость, угловая скорость, импульс, угловой момент, энергия (общая), кинетическая линейная энергия, кинетическая угловая энергия, потенциальная энергия (гравитация), потенциальная энергия (притяжение) и потенциальная энергия (весна)); для назначения объектов различным слоям коллизий; для выполнения «геометрических действий» (таких как приклеивание объектов к фону, добавление центральных осей, добавление центральных подруливающих устройств, прикрепление индикаторов, прикрепление шестерен или преобразование объекта в круг); для редактирования объектов через конструктивная твердотельная геометрия (CSG); для назначения клавиш для управления объектом; и для открытия меню сценария для этого выбранного объекта (ов).

Создано пользователем симуляции в Algodoo называются сценами. С помощью перечисленных выше инструментов пользователи могут создавать сложные сцены. Легкодоступные инструменты в Algodoo позволяют новым пользователям быстро создавать простые вещи, такие как автомобили или базовые машины, в то же время позволяя более опытным пользователям создавать более сложные конструкции, такие как замысловатые. Машины Руба Голдберга.

Основные изменения в графическом интерфейсе со времен Phun

Хотя графический интерфейс Algodoo по сути такой же, как и в Phun, в доступную функциональность было внесено много значительных изменений. Два заметных изменения включают новый движок моделирования оптики и функцию привязки к сетке, позволяющую создавать сцены с большей точностью. Включение механизма моделирования оптики предоставило гораздо больше свободы с точки зрения использования языка сценариев Algodoo, Thyme, поскольку после этого пользователи могли инициировать события, поражая объект потоком лазерного света. Другие заметные изменения включают добавление меню скоростей, которое позволяет пользователям устанавливать скорость геометрии на заданное значение; несжимаемая вода, что позволяет более реалистично моделировать жидкость; меню черчения; векторная визуализация; и многие другие новые функции, исправления ошибок и улучшения.[11]

Образовательные исследования

В 2011 году студент магистратуры по информатике в Университете Умео Эмануэль Дальберг защитил диссертацию по использованию 2D-механики в Algodoo для моделирования электричества в образовательных целях.[12] С тех пор было опубликовано несколько проектов, посвященных тому, как учителя могут использовать Algodoo, чтобы помочь ученикам узнать о вечные двигатели,[13] плавучая сила,[14] Принцип архимеда,[15] Колыбели Ньютона,[16] качение,[17] наклонное движение снаряда,[18] преломление света,[19][20] и даже Законы Кеплера.[21] Многие из этих исследований подчеркивают, как Algodoo предоставляет студентам уникальную среду для изучения физики. В одном документе утверждается, что предоставление студентам возможности изучать концепции физики в Algodoo побуждает их творчески участвовать в классе, "служа первым шагом в мир компьютерного моделирования в физике".[22] Algodoo во многом основан на конструкционист парадигма обучения.

Помимо физического образования, Algodoo использовался в качестве ступени для тестирования машин в симуляторах перед их построением в реальном мире благодаря простому пользовательскому интерфейсу и быстрой кривой обучения по сравнению с другими симуляторами физики. По словам Хакадэя, «[Сара] обратилась к Algodoo, физическому моделированию, в котором каждый может установить валы на вращающиеся ступицы, раскрутить все вокруг и посмотреть, что произойдет».[23]

Обмен файлами

Первоначально система загрузки для Phun размещалась на небольшом веб-сайте в Академический компьютерный клуб Университета Умео. Система загрузки позже была перемещена на сайт Phunland в подкаталог для загрузки, а затем снова перемещена в каталог обмена файлами Phunbox, созданный Зурики и Лукасом Вольфом (который содержал 16874 пользовательских загрузки.[24]). После еще нескольких изменений в системе загрузки каталог был наконец перемещен на веб-сайт Algodoo под названием Doobox. После того, как пользователь предположил, что Doobox не может быть хорошим названием для системы обмена файлами (это также было название компании-разработчика программного обеспечения,[25] затем название было изменено на Algobox, предложенное Хроносом.[26]

Пользователи Algodoo могут делиться созданными ими сценами через Algobox; платформа в настоящее время содержит более 200 000 уникальных сцен, созданных пользователями, и продолжает расти. Из-за уменьшения количества последних обновлений и того, что Algodoo стал бесплатным в 2013 году, многие пользователи предположили, что поддержка Algodoo прекращена. Algoryx еще не опубликовал заявление, подтверждающее или опровергающее это, но многие давние пользователи отказались от программы, в результате чего у Algobox резко снизилось количество представленных сцен. За это время наблюдается рост мраморные гонки, algothons (который является чемоданом Algodoo и -athlon), лагеря (где группа людей регистрируется и выполняет задачи, чтобы выиграть) и сцены "детективов" (которые вдохновлены Данганронпа ). Несмотря на это, есть люди, которые по-прежнему создают сцены «более высокого качества», по мнению пользователей Algobox. Сюда входят: реалистичные автомобили, электроника, двигатели внутреннего сгорания, и другие машины.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Клод, Лакурсьер (01.01.2007). «Призраки и машины: регуляризованные вариационные методы для интерактивного моделирования многотел с сухими фрикционными контактами». Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ "Часто задаваемые вопросы". Algodoo.
  3. ^ «Истории пользователей« Algodoo ». www.algodoo.com. Получено 2020-01-01.
  4. ^ «10 лучших бесплатных программ для моделирования физики для Windows». Получено 2020-02-26.
  5. ^ "6+ лучших обзоров загрузки программного обеспечения для физического моделирования". www.downloadcloud.com. Получено 2020-02-26.
  6. ^ а б "Откуда Алгоду?". Часто задаваемые вопросы, Algodoo.
  7. ^ Эрнерфельдт, Эмиль (13 февраля 2008 г.). Phun - 2D физическая песочница - через YouTube.
  8. ^ Торессон, Андерс (1 сентября 2009 г.). "Youtube-succén förändrar skolan" [Youtube успех меняет школы]. NyTeknik (на шведском языке).
  9. ^ «Почему вы изменили имя с Phun на Algodoo?». Часто задаваемые вопросы, Algodoo.
  10. ^ "Страница Algodoo" Learn it "". Algodoo.
  11. ^ "Журнал изменений на Algodoo.com". Архивировано из оригинал на 2009-10-07. Получено 2009-10-10.
  12. ^ Эмануэль, Дальберг (01.01.2011). «Электричество в 2D-симуляторе механики для обучения». Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  13. ^ Кореш, Ярослав (12 апреля 2012 г.). "Использование Phun для изучения" вечных двигателей "машин. Учитель физики. 50 (5): 278–279. Bibcode:2012PhTea..50..278K. Дои:10.1119/1.3703542. ISSN  0031-921X.
  14. ^ Hirca, N .; Байрак, Н. (2013). "Санал физик лаборатории иле üstün yeteneklilerin eğitimi: kaldırma kuvveti konusu" [Обучение одаренных студентов в виртуальной физической лаборатории: концепция выталкивающей силы]. Журнал для воспитания молодых ученых и одаренных людей (по турецки). 1 (1): 16–20. Дои:10.17478 / JEYSG.201318999.
  15. ^ Челик, Харун; Сары, Угур; Харванто, Untung Nugroho (2015). «Оценка и разработка учебных материалов по физике с помощью Algodoo в виртуальной среде: принцип Архимеда». Международный журнал инноваций в естественно-математическом образовании. 23 (4): 40–50.
  16. ^ Черный, Михал (2013). "Počítačové simulace a modelování ve výuce fyziky v programu Algodoo" [Компьютерное моделирование и моделирование в программе физического образования Algodoo]. Математика Физика Информатика (на чешском языке). 22 (3): 216–223.
  17. ^ Труды 12-й Азиатско-Тихоокеанской конференции по физике (APPC12). Материалы конференции JPS. 1. Журнал Физического общества Японии. 2014-03-19. Bibcode:2014JPSCP ... 1a7037N. Дои:10.7566 / jpscp.1.017037.
  18. ^ да Силва, Самир Л .; да Сальва, Родриго Л .; Guaitolini Jr., Judismar T .; Гонсалвеш, Элиас; Виана, Эмилсон Р .; Вятт, Жоао Б. Л. (2014). «Анимация с Algodoo: инструмент улыбки для преподавания и изучения физики». Exatas Online. 5 (2): 28–39.
  19. ^ Влиора, Элени; Музакис, Хараламбос; Калогианнакис, Михаил (2014). "Αξιοποίηση του Λογισμικού Algodoo στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση: Μελέτη Περίπτωσης για τη Διδασκαλία της Διάθλασης του Φωτός" [Использование программного обеспечения Algodoo в преподавании науки в начальном образовании: социологическое исследование на преломление света]. Преподавание естественных наук: исследование и практика - двойной вопрос (на греческом). 50-51: 7–21.
  20. ^ Венцель, Майкл; Вильгельм, Томас (2016-12-16). "Schülerlabor zu Anwendungen der Totalreflexion". PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung (на немецком). 0.
  21. ^ Грегорчич, Бор (2015). «Изучение законов Кеплера с помощью интерактивной доски и Algodoo». Физическое образование. 50 (5): 511–515. Bibcode:2015PhyEd..50..511G. Дои:10.1088/0031-9120/50/5/511.
  22. ^ Грегорчич, Бор; Боден, Мадлен (20 декабря 2016 г.). "Algodoo: инструмент для поощрения творчества в преподавании и изучении физики". Учитель физики. 55 (1): 25–28. Bibcode:2017PhTea..55 ... 25G. Дои:10.1119/1.4972493. ISSN  0031-921X.
  23. ^ Автор (2015-12-08). «Создание искусства в роботе, который вкушает ногами». Hackaday. Получено 2020-02-10.
  24. ^ Полный каталог сцен Phunbox1
  25. ^ Программное обеспечение, Doobox. "Программное обеспечение Doobox | Rapidweaver Stacks". Программное обеспечение Doobox. Получено 2020-04-11.
  26. ^ Хронос (31 августа 2009 г.). "Обсуждение Doobox на форумах Algodoo". Algodoo.

внешняя ссылка