Альгоду
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
 | |
 Простое ведро с водой, сделанное в Algodoo. | |
| Оригинальный автор(ы) | Эмиль Эрнерфельдт |
|---|---|
| Разработчик(и) | Алгорикс Симулятор AB |
| Первоначальный выпуск | 1 февраля 2008 г. (Pun 1.0) 31 августа 2009 г. (Algodoo 1.4) 17 октября 2011 г. (Algodoo for Education и Algodoo Physics 2.0.0) |
| Стабильная версия | 2.1.0 (Майкрософт Windows) 2.1.3 (macOS)2.1.2 (iPadOS) / 9 апреля 2013 г |
| Предварительный выпуск | 2.2.0b3 (Майкрософт Windows) 2.2.0b3 (MacOS) / 9 мая 2024 г |
| Написано в | С++ |
| Операционная система | Microsoft Windows , macOS , iPadOS |
| Доступно в | 11 языков |
Список языков | |
| Тип | Физика Песочница |
| Веб-сайт | www |
Algodoo ( / ˌ æ l ɡ ə ˈ d uː / ) — это песочница, основанная на физике, 2D- бесплатная от Algoryx Simulation AB (известная просто как Algoryx) в качестве преемника популярного физического приложения Phun . Он был выпущен 1 сентября 2009 года и представлен как средство обучения, открытая компьютерная игра, инструмент анимации и инженерный инструмент.
Программное обеспечение работает на настольных и портативных компьютерах, планшетах с сенсорным экраном и системах интерактивных досок , таких как SMART Boards . Физический движок в Algodoo использует SPOOK. [1] решатель линейных ограничений от Клода Лакурсьера и модифицированная версия вычислительного метода гидродинамики сглаженных частиц (SPH). [2] В App Store оно стоит 4,99 фунтов стерлингов и доступно только для iPad.
Эту программу использовали многие люди, включая преподавателей, студентов и детей. [3] Algodoo остается популярным выбором на таких сайтах, как List Of Freeware. [4] и загрузите облако [5] для программы-песочницы по физике из-за ее сложности, простого графического интерфейса и бесплатной цены.
История
[ редактировать ]В 2008 году Эмиль Эрнерфельдт создал интерактивный 2D-симулятор физики для своего магистерского проекта по информатике в Университете 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, использующего программное обеспечение, стал вирусным на YouTube . [7] [8]
В мае 2008 года Эрнерфельдт передал проект Phun компании Algoryx Simulation AB, основанной в 2007 году бывшим руководителем Эрнерфельдта в Университете Умео Кеннетом Боденом. [6] В 2009 году Phun был переиздан под названием «Algodoo» (сочетание слов «алгоритм» и «do ») . Изменение названия было мотивировано тем фактом, что слово «phun» используется на многих сайтах, которые считаются неприемлемыми для молодых пользователей, а также тем фактом, что зарегистрировать торговую марку «phun» было практически невозможно. [9]
В октябре 2011 года Algoryx выпустила две новые версии: Algodoo for Education и Algodoo 2.0.0. [ нужна ссылка ] В феврале 2017 года Algodoo для iPad был обновлен до версии 2.1.2 для поддержания функциональности с iOS 10. В мае 2024 года Algoryx обновил Algodoo до версии 2.2.0b3, которая обеспечила приложению поддержку 64-битной версии в Windows и несколько незначительных изменений. [10]
Графический интерфейс пользователя
[ редактировать ](GUI) Algodoo Графический пользовательский интерфейс включает в себя несколько перемещаемых панелей инструментов, созданных по краям экрана, включая панель инструментов верхнего меню, панель инструментов браузера, (общую) панель инструментов, панель параметров инструментов, панель инструментов управления имитацией/среды и панель свойств. . [11] Помимо прочего, эти панели инструментов предоставляют пользователю возможность изменить язык; запускать обучающие программы; просматривать и сохранять сцены; находите и делитесь сценами в Интернете; рисовать, редактировать и взаимодействовать со сценами; увеличивать и уменьшать масштаб; воспроизводить и приостанавливать симуляцию; отменить и повторить; включить/выключить гравитацию, трение воздуха и фоновую сетку; и измените свойства выбранного объекта, такие как тип материала и цвет.
На (общей) панели инструментов пользователи могут использовать следующие инструменты для создания и перемещения фигур:
- Инструмент «Плоскость» (А) — используется для создания бесконечных плоскостей. Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза перевернутую Т-образную форму.
- Инструмент «Кисть» (В) — используется для рисования фигур мазками кисти.
- Инструмент «Круг» (С) — используется для создания кругов. Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза.
- Инструмент «Перетаскивание» (D) — используется для перемещения объектов во время моделирования.
- Инструмент «Трассировка» (E) — используется для прикрепления трассировки к объекту (которая рисует путь, по которому прошел этот объект). Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза, рисуя закрашенный круг .
- Инструмент «Фиксация» (F) — используется для приваривания объекта к объекту позади него или фону. Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза форму тройника (например, песочные часы , но без верхней части песочных часов ).
- Инструмент «Шестерня» (G) — используется для создания шестерен с осями.
- Инструмент «Ось» (H) — используется для соединения объекта с нижележащим объектом или фона с осью. Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза круг .
- Инструмент «Эскиз» (К) — (многофункциональный) отдельный инструмент с функциями многих других инструментов. Проведение линии, идущей вниз и касающейся ноты, будет воспроизводиться и приостанавливается. Движение вправо или влево приведет к отмене/повтору действия.
- Инструмент «Лазерная ручка» (L) — используется для создания лазера.
- Инструмент «Перемещение» (M) — используется для перемещения объектов и жидкостей во время паузы моделирования.
- Инструмент «Цепочка» (N) — используется для создания цепей и веревок. Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза линию, идущую к объекту.
- 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, например, 2x или 3x с помощью CTRL).
- Инструмент «Пружина» (S) — используется для соединения двух объектов пружиной (или для соединения одного объекта и фона аналогичным образом). Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза линию с петлей.
- Инструмент «Нож» (Т) — используется для разрезания полигонов по нарисованной линии. Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза линию, проходящую через объект.
- Инструмент «Текстура» (U) — используется для перемещения, масштабирования и вращения текстуры объекта ( текстура, используемая здесь в смысле картографирования, означает применение изображения к объекту).
- Инструмент «Коробка» (X) — используется для создания прямоугольников (или квадратов с помощью SHIFT). Также можно нарисовать с помощью инструмента эскиза прямоугольник или квадрат .
- Инструмент «Поворот» — используется для вращения объектов и жидкостей.
- Инструмент «Стереть» — используется для стирания объектов или плоскостей.
Раскрывающееся меню (доступное двойным щелчком мыши или щелчком правой кнопкой мыши по объекту) включает в себя несколько инструментов для разжижения, превращения в губки, клонирования и зеркального отображения объектов; для создания графиков физических величин объекта (например, зависимости скорости от времени или положения y от положения x); для выбора объектов; для изменения внешнего вида объектов (включая возможность переключения наличия векторов скорости , импульса и силы ); для присвоения текста объекту; для изменения моделируемого материала объекта (в том числе таких параметров, как плотность , масса , трение , реституция и притяжение ); для задания и изменения скорости объекта; для списка информации об объекте (включая площадь , массу, момент инерции , положение, скорость, угловую скорость , импульс, угловой момент , энергию (полную), кинетическую линейную энергию , кинетическую угловую энергию , потенциальную энергию (гравитацию) , 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 двигателей, прикрепление трассеров, прикрепление шестерен или преобразование объекта в круг); для редактирования объектов через конструктивная твердотельная геометрия (КСГ); для назначения клавиш управления объектом; и для открытия меню сценария для этого выбранного объекта(ов).
Созданные пользователем симуляции в Algodoo называются сценами. С помощью перечисленных выше инструментов пользователи могут создавать сложные сцены. Легкодоступные инструменты 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 после Phun
[ редактировать ]Хотя графический интерфейс Algodoo по сути такой же, как и в Phun, в доступные функции было внесено много существенных изменений. Два заметных изменения включают новый механизм моделирования оптики и функцию привязки к сетке, позволяющую создавать сцены с более высокой 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 заданное значение скорости геометрии; несжимаемая вода, позволяющая гораздо более реалистично моделировать жидкость; меню построения; векторная визуализация; и множество других новых функций, исправлений ошибок и улучшений. [12]
Образовательные исследования
[ редактировать ]В 2011 году студент магистратуры по информатике Университета Умео Эмануэль Дальберг защитил диссертацию по использованию 2D-механики в Algodoo для моделирования электричества в образовательных целях. [13] С тех пор было опубликовано несколько проектов, посвященных тому, как учителя могут использовать Algodoo, чтобы помочь ученикам узнать о вечных двигателях . [14] выталкивающая сила , [15] Принцип Архимеда , [16] Колыбели Ньютона , [17] перекатывающееся движение, [18] косое движение снаряда , [19] преломление света , [20] [21] и даже законы Кеплера . [22] Многие из этих исследований подчеркивают, что Algodoo предоставляет студентам уникальную среду для изучения физики. В одной статье утверждается, что предоставление студентам возможности изучать концепции физики в Algodoo мотивирует их творчески участвовать в учебе, одновременно «служа первым шагом в мир компьютерного моделирования в физике». [23] Algodoo во многом основан на конструктивистской парадигме обучения.
Помимо обучения физике, Algodoo использовался в качестве трамплина для тестирования машин в симуляции перед их созданием в реальном мире благодаря простому пользовательскому интерфейсу и быстрой кривой обучения по сравнению с другими симуляторами физики. По словам Хакадея, «[Сара] обратилась к Algodoo, физическому моделированию, в котором каждый может поставить валы на вращающиеся ступицы, раскрутить все и посмотреть, что произойдет». [24]
Обмен файлами
[ редактировать ]Первоначально система загрузки Phun размещалась на небольшом веб-сайте Академического компьютерного клуба Университета Умео . Система загрузки была позже перенесена на сайт Phunland в подкаталог загрузки, а затем снова перемещена в каталог обмена файлами Phunbox, созданный Зурики и Лукасом Вольфом (который содержал 16 874 загрузки пользователей). [25] ). После еще нескольких изменений в системе загрузки каталог наконец был перенесен на сайт Algodoo под названием Doobox. После того, как пользователь предположил, что Doobox, возможно, неподходящее имя для системы обмена файлами (это также было название компании-разработчика программного обеспечения). [26] ), затем название было изменено на Algobox, предложенное Chronos. [27]
Пользователи Algodoo могут делиться созданными ими сценами через Algobox; на платформе в настоящее время размещено более 200 000 уникальных сцен, созданных пользователями, и ее число продолжает расти. Из-за уменьшения количества недавних обновлений и того, что Algodoo стал бесплатным в 2013 году, многие пользователи предположили, что поддержка Algodoo прекращена. Algoryx еще не опубликовала заявление, подтверждающее или опровергающее это, но многие давние пользователи отказались от программы, в результате чего у Algobox резко снизилось количество отправляемых сцен. За это время появилось множество мраморных гонок , альготонов (которые представляют собой смесь слов Algodoo и -athlon), лагерей (где группа людей записывается и выполняет задания, чтобы победить) и сцен «детективов».
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Клод, Лакурсьер (1 января 2007 г.). «Призраки и машины: регуляризованные вариационные методы интерактивного моделирования многотел с сухими фрикционными контактами» .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Часто задаваемые вопросы» . Альгоду .
- ^ «Истории пользователей «Algodoo» . www.algodoo.com . Проверено 01 января 2020 г.
- ^ «10 лучших бесплатных программ для моделирования физики для Windows» . Проверено 26 февраля 2020 г.
- ^ «6+ лучших обзоров загрузок программного обеспечения для моделирования физики» . www.downloadcloud.com . Проверено 26 февраля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б «Откуда Альгоду?» . Часто задаваемые вопросы, Algodoo .
- ^ Эрнерфельдт, Эмиль (13 февраля 2008 г.). Phun — 2D-физическая песочница . Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. – на YouTube.
- ^ Торессон, Андерс (1 сентября 2009 г.). «Успех YouTube меняет школы» [Успех YouTube меняет школы]. NyTeknik (на шведском языке).
- ^ «Почему ты изменил имя с Пун на Альгоду?» . Часто задаваемые вопросы, Algodoo .
- ^ АлгориксЭмануэль (14 апреля 2024 г.). «Новая бета-версия Algodoo 2.2.0 (b2)» .
- ^ «Страница Algodoo «Изучите это»» . Альгоду .
- ^ «Журнал изменений на Algodoo.com» . Архивировано из оригинала 7 октября 2009 г. Проверено 10 октября 2009 г.
- ^ Эмануэль, Дальберг (1 января 2011 г.). «Электричество в 2D механическом симуляторе для образования» .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Кореш, Ярослав (12 апреля 2012 г.). «Использование Phun для изучения машин с вечным двигателем». Учитель физики . 50 (5): 278–279. Бибкод : 2012PhTea..50..278K . дои : 10.1119/1.3703542 . ISSN 0031-921X .
- ^ Хирка, Н.; Байрак, Н. (2013). «Обучение одаренных студентов с помощью виртуальной физической лаборатории: концепция выталкивающей силы». Журнал образования молодого ученого и одаренности (на турецком языке). 1 (1): 16–20. дои : 10.17478/JEYSG.201318999 .
- ^ Челик, Харун; Сары, Угур; Харванто, Унтунг Нугрохо (2015). «Оценка и разработка учебных материалов по физике с помощью Algodoo в виртуальной среде: принцип Архимеда». Международный журнал инноваций в области естественных наук и математического образования . 23 (4): 40–50.
- ^ Черни, Михал (2013). «Компьютерное моделирование и моделирование в образовательной программе по физике Algodoo» [Компьютерное моделирование и моделирование в образовательной программе по физике Algodoo]. Математика Физика Информатика (на чешском языке). 22 (3): 216–223.
- ^ Накамура, Ясуюки; Ясуда, Джун-Ичиро; Кониси, Тетсуро; Сеньо, Кацуми; Фурузава, Акихиро; Сайто, Ёсико; Миура, Юичи (19 марта 2014 г.). Материалы 12-й Азиатско-Тихоокеанской физической конференции (APPC12) . Материалы конференции JPS. Том. 1. Журнал Физического общества Японии. п. 017037. Бибкод : 2014JPSCP...1a7037N . дои : 10.7566/jpscp.1.017037 .
- ^ да Силва, Самир Л.; да Сальва, Родриго Л.; Гуайтолини-младший, Юдисмар Т.; Гонсалвеш, Элиас; ВИАНА, Эмильсон Р.; Вятт, Жоао Б.Л. (2014). «Анимация с Algodoo: улыбающийся инструмент для преподавания и изучения физики». Точный онлайн . 5 (2): 28–39.
- ^ Влиора, Элени; Музакис, Хараламбос; Калояннакис, Михаил (2014). «Использование программного обеспечения Algodoo в преподавании естественных наук в начальном образовании: пример преломления света». Преподавание естественных наук: двойной выпуск исследований и практики (на греческом языке). 50–51: 7–21.
- ^ Венцель, Майкл; Вильгельм, Томас (16 декабря 2016 г.). «Школьная лаборатория по приложениям полного отражения» . PhyDid B - Дидактика физики - Материалы для весенней конференции DPG (на немецком языке).
- ^ Грегорчич, Бор (2015). «Изучение законов Кеплера с помощью интерактивной доски и Algodoo». Физическое образование . 50 (5): 511–515. Бибкод : 2015PhyEd..50..511G . дои : 10.1088/0031-9120/50/5/511 . S2CID 118385501 .
- ^ Грегорчич, Бор; Бодин, Мадлен (20 декабря 2016 г.). «Algodoo: инструмент для поощрения творчества в преподавании и обучении физике». Учитель физики . 55 (1): 25–28. Бибкод : 2017PhTea..55...25G . дои : 10.1119/1.4972493 . ISSN 0031-921X .
- ^ Автор (08 декабря 2015 г.). «Создание искусства с помощью робота, который пробует вкус ногами» . Хакадей . Проверено 10 февраля 2020 г.
- ^ Полный каталог сцен Phunbox1.
- ^ Программное обеспечение, Дубокс. «Программное обеспечение Doobox | Rapidweaver Stacks» . Программное обеспечение Dobox . Проверено 11 апреля 2020 г.
- ^ Хронос (31 августа 2009 г.). «Обсуждение Doobox на форумах Algodoo» . Альгоду .