Балаларға арналған бағдарламалау тілі: Stagecast Creator

Кіріспе

Stagecast Creator – балаларға бағдарламалауды үйретуге арналған визуалды бағдарламалау тілі. Ол «көрсету арқылы бағдарламалау» қағидасына негізделген, онда ережелер нақты жағдайларда қандай әрекеттер орындалуы керек екенін мысалдар арқылы құрастырылады. Оны Java платформасында кез келген үйлесімді жүйеде жұмыс істейтін симуляциялар, анимациялар және ойындар жасау үшін қолдануға болады.

Сипаттама

Creator графикалық бейнесі және графикалық емес қасиеттері бар тәуелсіз кейіпкерлер идеясына негізделген. Әр кейіпкердің қалай әрекет етуін анықтайтын ережелер жинағы бар. Ережелер кейіпкердің нақты жағдайда не істейтінін көрсету арқылы құрастырылады. Әр графикалық өзгерту ережесі – «бұрынғы» / «кейінгі» ереже болып табылады, яғни егер ереженің «бұрынғы» шарты орындалса, «кейінгі» әрекеттері орындалады. Мысалы, кейіпкердің дала арқылы жүріп, кездесетін тастардан секіріп өтетін симуляциясын қарастырайық. Мұндай симуляция ойын алаңының құрылысымен басталады, яғни шөп пен бірнеше тастарды бейнелейтін белгілердің тізімі. Кейіпкер ойын алаңына орналастырылып, ереже редакторын ашу үшін екі рет шертіледі. Ереже редакторы қазіргі жағдайды көрсетуден басталады, атап айтқанда, кейіпкер шөп үстінде тұр. Төменде әртүрлі «кейінгі» жағдайларды орналастыруға арналған аймақ бар, мұнда пайдаланушы әдепкі торды екі ұяға дейін кеңейтіп, кейіпкерді жаңа тор ұясына, мысалы, оңға қарай сүйрейді және ереже редакторын жабады. Егер симуляция осы сәттен басталатын болса, кейіпкер алғашқы тасқа жеткенше ойын алаңынан оңға қарай жүре бастайды. Тас кейіпкердің оң жағында болғанда не істеу керектігін көрсететін ереже болмағандықтан, кейіпкер тоқтайды. Осы кезде ереже редакторы қайта ашылады, бірақ енді ол жаңа жағдайды көрсетеді, яғни кейіпкер тастың сол жағында. Бұл жағдайда екі қадам жасалады: біріншісі кейіпкердің жоғары және оңға қарай жылғанын, екіншісі төмен және оңға қарай жылғанын көрсетеді. Симуляция қайта іске қосылғанда кейіпкер оңға қарай жүреді, содан кейін тас үстінен «секіріп» өтеді. Бұл жағдайда кейіпкер экран жиегіне жеткенде тоқтайды, содан кейін сол жаққа «оралу» үшін жаңа ереже қосылуы мүмкін. Симуляцияны толықтыру үшін қосымша ережелер «ұшып тұрып» қосылуы мүмкін. Мысалы, кейіпкердің қозғалыс бағытына қарамастан, жағдайлар қолданылуын қамтамасыз ету үшін қосымша ережелер қосылуы мүмкін, солға және жоғары-төмен қозғалыс үшін екі ереженің жиынтығын қайталау арқылы. Симуляцияны интерактивті ету үшін «автоматты қозғалыс» ережелерін алып тастап, олардың орнына тек курсор пернелері басылғанда ғана қозғалатын және пайдаланушы бос орынды басқанда ғана секіретін ережелерді қоюға болады. Осылайша, симуляция қарапайым ойынға айналады. KidSim/Cocoa-дан Creator-ға эволюция кезінде жүйеге көптеген жаңа мүмкіндіктер қосылды. Оларға объектілерді жіктеу құралы ретінде «құтыларды» енгізу, Creator-ға 3D кеңістікті (2D жақтардан тұратын қабат ретінде) симуляциялауға мүмкіндік беретін жаңа z айнымалысы, бір уақытта бірнеше кейіпкерді басқару мүмкіндігі және барлық қозғалыстар аяқталғаннан кейін ғана экранды қайта салу опциясы кіреді. Creator-дың платформааралық үйлесімділігін қамтамасыз ету үшін жүйе Java бағдарламалау тіліне толығымен көшірілді. Cocoa жүйесі тек Mac үшін жасалған өнім болды және Cocoa симуляциясын кез келген Mac-те дербес бағдарлама ретінде іске қосуға мүмкіндік беретін «Автоойнатқыш» функционалдығын қамтыды. Java-ға көшу арқасында Creator симуляцияларын веб-бетке орналастырып, апплет ретінде іске қосуға болады.

Creator is based on the idea of independent characters that have a graphical appearance and non graphical properties. Each character has a list of rules that determine how it behaves. The rules are created by demonstrating what the character does in a specific situation. Each graphical rewrite rule is a before / after rule, stating that when the before conditions of the rule are met, the after actions of the rule are performed. For a simple example, consider a simulation showing a character walking across a field, jumping over any rocks it encounters. Such a simulation would start with the construction of the playfield, in this case a line of icons representing the grass and a few rocks. A character is then placed on the playfield and double clicked to open a rule editor. The rule editor will start by displaying the current conditions, that is, the character is standing on the grass. Below is an area to place the various "after" conditions, in this case the user drags open the default grid to two spaces, drags the character into the new grid cell, say to the right, and closes the rule editor. If the simulation is started at this point, the character will start walking across the playfield to the right until it reaches the first rock. Since there is no rule showing what should happen when a rock is to the character's right, the character simply stops. At this point the rule editor is opened again, but now it shows the new condition that applies, the character is to the left of a rock. The actions in this case would be two steps, the first showing the character moving up and to the right, the next down and to the right. When the simulation is re run, the character will walk to the right, and then "jump" over the rocks. In this case the character will now stop moving when it reaches the side of the screen, and a new rule could be added at that point to "wrap around" to the left side again. Additional rules can be added "on the fly" to flesh out the simulation. In this example additional rules would likely be added to allow the conditions to apply no matter which direction the character is walking, duplicating the existing set of two rules for movement to the left, and up and down. To make the simulation interactive, the "automatic movement" rules can be removed, and replaced by ones that move only when the cursor keys are held down, and jump only if the user presses space. Now the simulation becomes a simple game. Many new features were added to the system during its evolution from KidSim/Cocoa to Creator. These include the introduction of 'jars' as a means of object classification, a new z variable that allows Creator to simulate a 3 D space (as a stack of 2 D sheets), the ability to control more than one character at a time, and the option to redraw the screen only after all moves in a turn have been made. In order to ensure Creator's cross platform compatibility, the entire system was ported to the Java programming language. As Cocoa, the system was a Mac only product and included an 'Autoplayer' functionality that allowed a Cocoa simulation to be run as a stand alone program on any Mac. With the port to Java, Creator simulations can be posted on a Web page and run as an applet.