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Guía de Apoyo Tercer Periodo - 2018

GRADO NOVENO

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Área de Tecnología e Informática

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1. Generalidades y Características del Software 2. Herramientas Gráficas 3. La programación en Alice (a) Propiedades – Métodos - Funciones (b) Estructuras (c) Los Eventos

Identifica la ubicación y función de las herramientas principales del Programa Alice, necesarias para diseñar ambientes virtuales sencillos.

Aplica bloques básicos usando propiedades, eventos y funciones en o métodos que dan animación a objetos en un entorno 3D

Utiliza los ficheros, editor de Objetos y editor de Eventos para programar ambientes virtuales sencillos, desarrollando habilidades lógicas y deductivas creando interactividad con la aplicación.

Diseña animaciones básicas involucrando la cámara del programa para reproducir con creatividad historias con sentido concreto.

Realiza las actividades con puntualidad y asume con respeto los parámetros establecidos para la clase.

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Aprendizaje

Desempeños:

Contenidos:

Evaluacion bimestral:

Se programa de acuerdo con el cronograma propuesto por la coordinación académica, en la hora de clase de Informática.

Construye animaciones básicas aplicando conceptos fundamentales de programación orientada a objetos, favoreciendo la resolución de problemas, la construcción de aplicaciones sencillas y la creatividad en un entorno intuitivo 3D

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1. Generalidades y Características del Software

Definición:

La programación orientada a objetos (POO) es un proceso en el que se desarrollan “programas” utilizando objetos como elementos fundamentales. A diferencia de la programación tradicional, en la que los datos y los procedimientos están separados, ésta define primero los objetos para luego enviarles mensajes solicitándoles que realicen sus métodos por sí mismos.

Características de los objetos en la programación orientada a objetos: - Un objeto es una entidad que tiene un estado, un método (comportamiento) y una identidad: - El estado de un objeto son los atributos a los que se les asignan valores (datos). - El método o comportamiento son los mensajes a los que podrá responder dicho objeto. - La identidad de un objeto es lo que lo diferencia del resto de los objetos.

(Se basa en algún hecho o ente del mundo real)

Ventana Principal Al ingresar al Programa la primera ventana que se habilita es:

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Luego nos adentramos en la Pantalla Principal

MENU: Son las opciones propias del sistema

BOTONES: Ejecuta el proyecto – Desahace una acción o Borra

OBJETOS DEL MUNDO: Aparece un árbol del mundo, la cámara la iluminación y los objetos que se pueden agregar después de crear el mundo. Es recomendable agregar todos los objetos desde el comienzo porque si no es posible que la cámara no los vea.

DETALLES DEL MUNDO: Al seleccionar un objeto del mundo, cada presenta: PROPIEDADES → Características propias del objeto en cuanto a su apariencia. MÉTODOS → Visualizamos movimientos ya creados en el objeto o adicionamos los que queremos asignarle. FUNCIONES → Están relacionadas con aspectos como la proximidad

PANTALLA: Visualiza la escena y permite diseñar el escenario

BOTON ADD OBJECT: Abre la galería de objetos: imágenes que contiene muchos modelos 3D.

EDITOR DE EVENTOS: Permite programar acciones relacionando objetos

AREA DE PROGRAMACIÓN: Se insertan los bloques de programación y se asignan las sentencias para crear el movimiento.

ESTRUCTURAS DE PROGRAMACIÓN: Sentencias o comandos de programación que permiten controlar el orden en que se ejecutan las instrucciones.

MENU

BOTONES

PANTALLA

EVENTOS OBJETOS-MUNDO:

Cámara

Iluminación

Fondo

DETALLES DEL MUNDO:

Propiedades/Métodos/

Funciones

AREA DE PROGRAMACIÓN

ESTRUCTURAS DE PROGRAMACIÓN

OBJETOS

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2. Herramientas Gráficas

(a). Escenarios

Los escenarios en Alice se construyen a partir de la Creatividad del programador. Las plantillas constan básicamente de dos partes:

World/ atmosphere el cual se modifica a partir de las propiedades

Wold/ground una textura que se “mapea” en el entorno del programa y hace la función de “piso”. Si el usuario quiere puede adicionar una externa.

(b). Objetos

Hacen referencia a todos los objetos con los que se ambienta y programa una escena 3D. Se Adicionan usando el botón “Add Objects”donde aparecerán las galería predefinidas del

programa. Están categorizadas por grupos y en orden alfabético.

Se elige el objeto o personaje y aparece una ventana “Add instance to world”.

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Luego de insertar los objetos se utilizan los controles que aparecen en la ventana superior derecha, con los cuales se podrán acomodar los objetos en el mundo virtual. Mover – Rotar – Tamaño

- Duplicar

Las flechas nos permiten mover la cámara en el mundo virtual y visualizar los objetos.

Es muy importante saber que los objetos de manera interna están compuestos, a su vez,

de varias partes. Si se quiere cambiar la apariencia, se puede modificar el color y la

textura en la ventana de las propiedades.

"Se recomienda que al crear el mundo se añadan todos los objetos sobre la escena. Es posible que después de trabajar con varios objetos y añadir un objeto nuevo, este último la

cámara no lo vea"

ACTIVIDAD 1

a. Explora los mundos que aparecen en la pestaña de ejemplos

b. Construye un mundo virtual con mínimo 10 elementos, modificando

algunas de sus propiedades.

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3. La Programación en Alice

a) Propiedades – Métodos - Funciones

“Estas dos ventanas están separadas pero son una

misma. Cada vez que se selecciona el mundo (World) la

cámara (camera), iluminación (light), o el piso (ground),

mostraran: PROPIEDADES, MÉTODOS Y FUNCIONES, Además, cuando agreguemos un objeto al mundo, este también aparecerá en el árbol de Objetos con estos mismos detalles. Para usarlos se implementan en los procesos de programación.

Propiedades Como ya vimos, se refiere a las características de los objetos en cuanto a su apariencia – color - textura y posición

Métodos Hacen referencia a un gran número de instrucciones que nos permiten ajustar el tamaño, posición y movimiento de los objetos en la escena.

El mundo siempre tendrá un primero programa o método, que se llama my first method, es como el programa principal donde pondremos en orden los programas” Los objetos también traen una serie de métodos predefinidos que nos ayudan a darles movimientos y animación. Sin embargo, los métodos también se pueden construir de manera personalizada y guardarse para ser reutilizados. Veamos éste ejemplo:

Otros ejemplos lo puedes ver en:

SALUDAR: https://www.youtube.com/watch?v=kuwdFg2rlMo

CAMINAR: https://www.youtube.com/watch?v=cJxQqpL84Z0

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Métodos Predefinidos

Veamos el ejemplo de la Vaca: ✓ Abrimos un nuevo mundo

✓ Insertamos el Objeto “Cow”

✓ Tocando el objeto vemos que trae tres métodos adicionales

✓ Arrastra de manera independiente cada uno de los métodos y ejecuta el

proyecto para visualizar lo que hace.

✓ Fíjate que en el primero la vaca camina, en la opción “Times” sólo debes agregar

las veces que repetirá el método. Y en la opción “Speed” la velocidad con que

lo hará

✓ En el segundo método la vaca gira hacia donde se le indique “Target” (la

cámara, el suelo , la luz..)

✓ En la Tercera moverá la cola

Otra manera de utilizar los métodos ya existentes ocurre creando al ubicar el objeto, se crea un Nuevo Evento: Se pueden vincular directamente

Funciones Las funciones pueden ser utilizadas como “Argumentos” los cuales se van añadiendo a cada uno de los métodos seleccionados haciendo referencia al movimiento, la dirección o velocidad del objeto. Una función de Alice, cuando se usa, devuelve un Valor. Este valor puede ser:

❑ Numérico (P.e. 3 o 5.9) ❑ Boleano (Verdadero -true- o falso –false-) ❑ Cadena (p.e. “Hola Mundo”) ❑ Objeto (p.e. SpiderRobot)

Alice provee de una serie de funciones integradas para: • Poximidad: Qué cerca está un objeto de otro. • Tamaño: Cuales son sus Dimensiones • Relación Espacial: Orientación con respecto a otro objeto. • Punto de vista: posición en el mundo. • Otras: Funciones misceláneas.

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b) Estructuras Son sentencia de programación que permiten controlar el orden en que se ejecutan las instrucciones. Ejecución secuencial Ejecución Simultánea Ejecución Condicional Ejecución Iterativa o repetitiva...

Ejecutar en orden, este es el principio FIFO, primero en entrar primero en salir, lo cual significa que las sentencias de programación se ejecutaran en el orden establecido Hacerlo juntos, se utiliza para procesos paralelos, por ejemplo cuando queremos que un humanoide camine, al menos debe existir un método que servirá para mover los pies y otro para que el humanoide avance, si ejecutásemos estos

eventos uno después del otro, no tendríamos una animación o simulación adecuada, haría primero una cosa y después la otra, en el caso de Alice, se puede trabajar en paralelo y ejecutar los dos métodos a la misma vez usando la sentencia Do together.

La sentencia if then else, en el caso de Alice, se presenta como If/Else, que se utiliza para evaluar condiciones, ya sea que sea falsa o verdadera y asi tomar un decisión. Cuando, necesitamos repetir varias veces un proceso, usamos la sentencia LOOP o CICLO, recordemos que los ciclos tienen un valor inicial y un valor final, en Alice, podemos hacer un ciclo infinito (infinity times), que obviamente puede ser detenido

por una condición. While, es también un ciclo, funcionará mientras un condición sea verdadera o falsa, por ejemplo: si tenemos un auto y cada vez que le damos ignición, queremos escuchar el sonido del motor, podemos repetir este sonido, mientras que la variable

encendido sea verdadera.

Estas estructuras, se usan para el trabajo con listas o arreglos, la idea es que

todos los elementos de una lista hagan en orden algo, por ejemplo, si

tenemos 5 bailarinas egipcias, y deseamos simular una danza sincronizada,

debemos tener métodos para simular el movimiento de la danza, entonces esta instrucción nos

permitirá ejecutar en orden para todas las bailarinas los métodos los métodos deseados.

Estas estructuras, se usan para el trabajo con listas o arreglos, por

ejemplo, tenemos un grupo de personas o humanoides y deseamos que

caminen al mismo tiempo, la instrucción hará que todos ejecuten en

paralelo el método, por caminar, esto nos permite optimizar recursos, ya que usamos un solo

método para todos.

Esta sentencia, nos permite detener por un tiempo la ejecución del programa, por

ejemplo, si deseamos mostrar un rotulo de texto, podemos usar el espera, para que el

usuario tenga tiempo de leer la información.

Permite enviar mensajes y ver el valor de variables o banderas que usemos y así

conocer los valores de las variables en momentos precisos.

Esta, sentencia, se usa para hacer comentarios: recordar datos o variable en un programa.

ACTIVIDAD 2

• Construye un mundo virtual aplicando mínimo 5 métodos

programados por ti y 3 predefinidos. Usa las estructuras.

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c) Los Eventos

Los Eventos son sucesos en el sistema (tal como una interacción del usuario con la máquina). Una acción que se genera en un objeto, por ejemplo, al presionar una tecla y oprimir el botón derecho del mouse, el objeto salta o envía un mensaje. Veamos un ejemplo sencillo para mover un objeto con las flechas y que a su vez, éste haga las veces de cámara: Pasos: 1. Se ubica en la escena los objetos que la componen. 2. Sobre el objeto que se va a mover, vamos a la ventana de eventos para crear uno nuevo y elegimos:

3. Cuando aparecen las flechas indicamos qué objeto se va a mover con ellas: (En este punto el objeto ya se

mueve pero la cámara aun está

fija.)

4. Entonces seleccionamos la cámara (en el árbol de objetos world) y en

propiedades elegimos el vehículo que va a “llevar la cámara”. Así la cámara se irá moviendo con el objeto 5. En seguida se realizaría una programación más detallada para que cuando el objeto encuentre un obstáculo rebote:

a) En el objeto world se crea un Método Nuevo y se le asigna un nombre por ejemplo= choque

b) Allí mismo debe

crear una variable en

las propiedades, la cual “relaciona” el objeto-cámara, con aquellos que se atraviesan en el camino. La llamaremos

obstáculos y elegimos que sea de tipo lista, para asociar los demás objetos.

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d) Ahora se realizan los pasos para el método:

1. Se usa la estructura (For all together), para que la acción se ejecute en todos los elementos de la lista (es decir, la variable) 2. Se usa la estructura if/else para saber si el objeto de la cámara (desde la pestaña

function) se acerca a cierta distancia (10 mt) de los otros objetos (obstáculos) 3. De ser así, (pestaña método), el movil se devuelve hacia atrás, 5 metros, de forma

abrupta, en 0 segundos (para que sea inmediato) Pero… en este caso está tomando la distancia entre el centro del objeto y el móvil. Para que se devuelva tan pronto toque los obstáculos, se debe tener en cuenta la

medida de éstos. Para ello se agregan dos funciones en el condicional. 4. Se sustituye la distancia de cercanía (10m) por una parte de la profundidad del móvil

“tractor’s depth” (1) y ahí mismo se agrega (+) la mitad del ancho de los obstáculos “)

5. Para que el programa esté revisando que hay obstáculos, se crea un evento llamado “when de world stars” (clic derecho del mouse) y se cambia por “while de world is running” en la opción during, se elige el método choque. Ejemplo tomado de: https://www.youtube.com/watch?v=cgxvpwzZ-DY

• Crea un mundo virtual donde uno de los objetos se

manipule con el teclado de flechas y muestre la cámara.

• Inserta mínimo 3 objetos más que sirvan de obstáculo

• Programa el objeto "vehículo" para que colisione con los

obstáculos

ACTIVIDAD 3

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La Cámara La cámara actúa como un objeto en la animación 3D. Ella permite visualizar los escenarios y personajes desde distintos puntos de vista, dependiendo de su programación. Una forma de verlo es a través de las Capturas:

1. Para ello se agrega en el escenario los personajes y posiciones que se desean visualizar.

2. En la ventana de Eventos habilitas el botón more

controls>> Allí aparece:

Se hace clic sobre “drop dummy at camera” Al desplegar se irán enlistando las capturas que se vayan haciendo, para luego ser utilizadas

Para programar las tomas se hace clic en Camera y cuando se estén programando los

métodos se arrastra la opción move to, para elegir la captura deseada.

Veamos el siguiente ejemplo:

1. Se ubican los objetos de la escena (Cow – Guest Girl) 2. Se habilitan los Botones “more controls” 3. Se eligen las posiciones de la escena (con las flechas de la cámara) y se van

haciendo las capturas, asignando los nombres (FRENTE- AEREA.COLA) 4. Se elige la captura con la que se desea empezar la animación

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5. Se elige la ventana de programación My First Method, o la del método que quieras crear.

6. En la ventana de programación se van adicionando las tomas de la cámara a conveniencia:

La vaca camina

• Crea un mundo virtual con sentido lógico aplicando los

temas vistos

ACTIVIDAD 4

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Webgrafía

PROGRAME EN ALICE 2.2 http://www.escinf.una.ac.cr/pfonseca/Alice.pdf

LAB MANUALPROGRAMMING: http://pages.cpsc.ucalgary.ca/~kawash/peeking/labs/alice/Alice%20Lab%20Manual%20-%20January%202013.pdf

TUTORIAL BÁSICO. DE ALICE. 05/12/2008. Aprender a Programar con Alice http://www.gmrv.es/~jespa/juvenalia/Tutorial_Alice.pdf

ESTE MATERIAL SE PREPARÓ CON FINES ESTRICTAMENTE ACADÉMICOS, DE ACUERDO

CON EL ARTÍCULO 32 DE LA LEY 23 DE 1982, CUYO TEXTO ES EL SIGUIENTE:

ARTÍCULO 32:

“Es permitido utilizar obras literarias, artísticas o parte de

ellas, a título de ilustración en obras destinadas a la enseñanza, por medio de publicaciones, emisiones o

radiodifusiones, o grabaciones sonoras o visuales, dentro de los límites justificados por el fin propuesto, o comunicar con propósito de enseñanza la obra radiodifundida para fines escolares, educativos, universitarios y de formación

personal sin fines de lucro, con la obligación de mencionar el nombre del autor y el título de las obras

utilizadas”.

GLOSARIO

Realiza una lectura sobre los términos de programación en

Alice y elige la actividad “COMBINAR”