Визуальное программирование для детей: Stagecast Creator

Введение

Stagecast Creator — это визуальный язык программирования, предназначенный для обучения детей программированию. Он основан на концепции программирования через демонстрацию, где правила создаются путем предоставления примеров действий, которые должны выполняться в определенной ситуации. С его помощью можно создавать симуляции, анимации и игры, работающие на Java на любой подходящей платформе.

Описание

Creator основан на идее независимых персонажей, обладающих графическим видом и неграфическими свойствами. Каждый персонаж имеет список правил, определяющих его поведение. Правила создаются путем демонстрации действий персонажа в конкретной ситуации. Каждое правило графической перерисовки является правилом типа «до/после», указывающим, что при выполнении условий правила «до» выполняются действия, определенные в правиле «после». В качестве простого примера рассмотрим симуляцию, в которой персонаж идет по полю, перепрыгивая через любые встречные камни. Такая симуляция начинается с построения игрового поля, в данном случае – линии иконок, представляющих траву и несколько камней. Затем персонаж помещается на игровое поле и дважды щелкается для открытия редактора правил. Редактор правил начинает с отображения текущих условий, то есть персонаж стоит на траве. Ниже располагается область для размещения различных условий «после». В этом случае пользователь перетаскивает открытую сетку на два шага, перетаскивает персонажа в новую ячейку сетки, например, вправо, и закрывает редактор правил. Если запустить симуляцию в этот момент, персонаж начнет двигаться по игровому полю вправо, пока не достигнет первого камня. Поскольку нет правила, определяющего, что должно произойти, когда камень находится справа от персонажа, он просто останавливается. В этот момент редактор правил открывается снова, но теперь отображает новое применимое условие: персонаж находится слева от камня. Действия в этом случае состоят из двух шагов: первый показывает, как персонаж движется вверх и вправо, второй – вниз и вправо. При повторном запуске симуляции персонаж пойдет вправо, а затем «перепрыгнет» через камни. В этом случае персонаж остановится, достигнув края экрана, и в этот момент можно добавить новое правило, чтобы он «перемещался» на левую сторону. Дополнительные правила можно добавлять «на лету», чтобы детализировать симуляцию. В этом примере, вероятно, будут добавлены дополнительные правила, чтобы условия применялись независимо от направления движения персонажа, дублируя существующий набор из двух правил для движения влево, вверх и вниз. Чтобы сделать симуляцию интерактивной, правила «автоматического движения» можно удалить и заменить на правила, которые перемещают персонажа только при удержании клавиш управления курсором и заставляют его прыгать только при нажатии клавиши пробел. Теперь симуляция превращается в простую игру. В процессе эволюции системы от KidSim/Cocoa к Creator было добавлено множество новых функций. К ним относятся введение «контейнеров» как средства классификации объектов, новая переменная z, позволяющая Creator моделировать трехмерное пространство (как стопку двухмерных слоев), возможность управления несколькими персонажами одновременно и возможность перерисовывать экран только после завершения всех ходов за ход. Для обеспечения кроссплатформенной совместимости Creator вся система была портирована на язык программирования Java. Как и Cocoa, система была предназначена только для Mac и включала функцию «Автопроигрыватель», которая позволяла запускать симуляцию Cocoa как автономную программу на любом Mac. С переходом на Java симуляции Creator можно размещать на веб-странице и запускать как апплет.

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.