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本科生本科生毕业设计毕业设计 题题 目：目： 面面向向对对象象程程序序设设计计 教教学学软软件件的的制制 作作整整理理 专业专业代代码码： ： 080605 作者姓名：作者姓名： 张张三三 学学 号：号：2007301239 单单 位：位： 计计算机学院算机学院 指指导导教教师师： ： 刘刘爱爱真真 2009 年年 5 月月 21 日日 聊城大学本科毕业设计 1 目目 录录 前前 言言1 1 1.1. 开发工具简介开发工具简介1 1 1.1 DIRECTOR简介 1 1.2 PHOTOSHOP简介 .5 1.3 LINGO语言.5 2.2. 学习软件的实现学习软件的实现6 6 2.1 教学软件的设计 .6 2.1.1 脚本的编写.6 2.1.2 框架结构的设计11 2.2 多种媒体素材的使用 12 2.2.1 文本的输入12 2.2.2 图片的应用13 2.2.3 动画的调用14 2.2.4 智能对象与数字电影15 3.3. 教学软件的调试与打包教学软件的调试与打包1515 结结 束束 语语1717 参考文献参考文献1818 聊城大学本科毕业设计 2 摘摘 要要 JAVA 面向对象程序设计教学软件是一个将文字、声音、图形、图像及 动画等多媒体素材融为一体，具有良好交互功能的多媒体辅助教学软件。该软件 主要用 Director8.5 设计教学软件的整体框架结构，用 Lingo 编程语言设计了教 学软件的界面，并利用 Photoshop 对图片进行加工。不同的章节界面各不相同， 形式多样有趣，方便学习者能够更好的学习. 随着多媒体技术和网络技术的快速 发展，基于互联网的多媒体应用越来越多，多媒体教学软件也不断地被引入教学 当中, 这是学校电化教学的一大革命,也可以说是现代高校教学水平的必然要求 与必然趋势。 关键词关键词: 多媒体；教学软件；director8.5；Lingo 语言 聊城大学本科毕业设计 3 Abstract Java Object-Oriented Programming is an interactive multi-media teaching software which combines the text, sound, graphics, images and animation together used for the teaching assistant. The framework of this software is build upon Director8.5.Lingo programming language is used to design the interface, and Photoshop is used to handle the images. There are different interfaces for different chapters which are very convenient for the students to learn. With the development of the multi-media technology and network technology, the multi-media software is used for the teaching. This is only only a revolution for the higher education, but also the necessaries and trend to improve the teaching levels. Key words: Multimedia; teaching software; director8.5; Lingo Programming Language 聊城大学本科毕业设计 1 面向对象程序设计面向对象程序设计教学软件的制作整理教学软件的制作整理 前前 言言 多媒体教学软件以丰富的视听信息，生动的图形、图像，高科技表现手段使 教学内容化繁为简，化宏观为微观，形象生动，创设情境，使理论学习、问题辅 助学习、激发兴趣和协作学习等在教学中得以体现，使学生由被动学习变为主动 学习，由个体独立学习变为群体合作学习，由复制性学习变为创造性学习。本教 学软件采用的 director8.5 软件制作，通过 photoshop 创作图片辅助，将多种教 学媒体和教学方法有机结合，完成JAVA 面向对象程序设计课程的教学软件 设计。 1.1. 开发工具开发工具简介简介 1.11.1 DirectorDirector 简介简介 Director 是 Macromedia 公司的又一重型武器，可以说是目前世界上最好的 多媒体产品多是用 Director 开发的，不论是多媒体设计专家，还是教师、工程 师以及艺术工作者，都会发现 Director 是一套非常理想的创作工具。使用 Director 不但可以创作多媒体教学光盘，而且可以创建活灵活现的 Internet 网 页、多媒体的互动式简报以及制作出色的动画。Director 可以被广泛应用于制 作交互式多媒体教学演示、网络多媒体出版物、网络电影、网络交互式多媒体查 询系统、动画片、企业的多媒体形象展示和产品宣传、游戏和屏幕保护程序等。 另外，Director 还提供了强大的脚本语言 Lingo，使用户能够创建复杂的交互式 应用程序。它有一些特点： 1,可以把动画,声音,图像等多媒体元素合成到一起。 2.要使之具有交互功能，拖放设制好的行为就成，如果再精通其自带的 Lingo 语言，那么就能顶极多媒体游戏了。近 100 个设置好的 Behaviors， 你只要拖放 Behaviors（“行为”或称“动作” ）就可实现交互功能。 3.最多可设 1000 通道，也就是可在这些通道是放置 1000 个媒体元素，并可 分别控制它们。就好象在舞台上有一千个演员在表演。 聊城大学本科毕业设计 2 4.无数量限制的演员，Director 7 支持无限多个演员（也就是各种媒体元 素，象文字、图片、动画、声音、动画等） ，使用者能创作出更加多彩的作品。 5.强大的声音控制能力，在时间轴有两个声道，再通过 Lingo 语言，最多可 同时控制八个声音。 6.开放体系结构(MOA)允许任何一位 Director 开发者使用 Lingo, JavaScript, 或 C+来制作 Xtras 实现对.Director 能力的扩展. 这些被整合的 Xtras 被用来建立新的转场效果,进行数据库的连接,和对某些设备的控制等。 7.在虚拟现实创作方面，Director 也有它的独到之处，国际上许多公司已 经开始利用 Director 中的虚拟实现技术在 Internet 上制作广告。 8.可将访问数据库及网链结等技术集成在一个多媒体应用软件中。如图： 图 1.1.1 掌握了 Director8.5 的界面和各项的功能之后，我还掌握一些必须的基本操 作。 首先了解了一下演员的概念。演员（Cast）是 Director 中构造动画不可缺 少的部分。在 Director 中，演员是建造一个动画的最基础的部分，通常可以是 一张图、一段声音、一段现有的动画、一段文字、一个按钮等。 这些演员事先都会被放在一个名为内部演员（Internal Cast）的窗口内， 该窗口有两种查看方式。一是预览图形式 聊城大学本科毕业设计 3 图 1.1.2 一是列表形式 图 1.1.3 切换这两种查看模式，使用工具栏上左上第二个按钮 。 1.21.2 PhotoshopPhotoshop 简介简介 Photoshop 是平面图像处理业界霸主 Adobe 公司推出的跨越 PC 和 MAC 两界 首屈一指的大型图像处理软件.它功能强大,操作界面友好,得到了广大第三方开 发厂家的支持,从而也赢得了众多的用户的青睐. ADOBE PHOTOSHOP 最初的程序 是由 Mchigan 大学的研究生 Thomas 创建，后经 Knoll 兄弟以及 ADOBE 公司程序 员的努力 ADOBE PHOTOSHOP 产生巨大的转变，一举成为优秀的平面设计编辑软件。 它的诞生可以说掀起了图象出版业的革命，它的每一个版本都增添新的功能从而 功能越来越强大，处理领域也越来越宽广,逐渐建立了图像处理的霸主地位. Photoshop 支持众多的图像格式,对图像的常见操作和变换做到了非常精细的程 度,使得任何一款同类软件都无法望其颈背;它拥有异常丰富的插件(在 Photoshop 中叫滤镜), 而这一切,Photoshop 都为我提供了相当简捷和自由的操 作环境. 1.31.3 lingolingo 语言语言 Lingo 语言是 Director 所必须的。Director 的动画制作功能最容易为大家 所接受，但是 Lingo 语言就有点陌生，光是复杂的函数和多而庞杂的变量就让我 望而生畏。其实 Lingo 没有我想象的那么复杂，甚至有些非常简单。 聊城大学本科毕业设计 4 2.2. 学习软件的实现学习软件的实现 2.12.1 教学软件的设计教学软件的设计 Java 语言具有面向对象、与平台无关、安全、稳定和多线程等优良特性， 是目前极为强大的编程语言。本书首先采用“从对象开始”的方式引导读者，全 面系统地讲述如何利用 Java 语言解决实际问题，包括 Java 语言程序设计的基础 知识、基本语法、编程技巧、面向对象的特征、控制结构、数据结构、图形界面 设计、网络编程、异常处理，及多线程与并发编程，套接字和网络，输入/输出 和文件操作等内容，并通过大量示例向读者展示面向对象程序设计理念的精髓。 java 面向对象程序设计重点关注问题分解和问题设计，并采用分步和 逐步求精的原则，对知识点溯本求源，力求给出合理的解释，做到言之有物，绝 不含糊其辞。书中提供了丰富的典型示例，具有可操作性，便于读者学习与应用； 各章附有大量的习题，便于读者思考和复习。本书的编写注重循序渐进的原则， 可以根据具体情况适当地选讲高级主题，以上便是我所选择本书的原因。 适合作为高等院校计算机专业或相关专业的 Java 程序设计或面向对象程序 设计课程的教材，也非常适合专业技术人员学习。 2.1.12.1.1 脚本的编写脚本的编写 编写详细的脚本，是整个多媒体教学软件开发过程中的一个重要环节，它把 教学软件设计与制作紧密地联系在一起，成为教学软件制作的重要依据。 界面是教学信息在屏幕上的显示区域及用户操作区域，设计时我主要突出 “教为学”的思想，围绕教学内容这一中心，既防止教学软件界面色彩、声像效 果等过分浓烈、喧宾夺主，影响学习内容；又考虑课程部分内容如仪器内部电路 抽象、枯燥，而学生需要感官刺激，激发兴趣的特点。 同时，我体会多媒体教学软件的强大生命力主要体现在交互能力上，比如只 需通过单击屏幕上某个特殊的链接设置，方便实现不同对象之间的跳转。本设计 中创建了两个导航结构，一种是利用“导航”图标指向框架图标中的某一页，来 实现程序内部的跳转和调用。另一种是通过“框架”图标内嵌的导航控件来实现 不同页面间的浏览、翻页。除此之外还可以通过设置相应的超文本链接来实现交 互性能。在风格设计上主要体现界面、字幕和显示对象上整体的和谐统一。 Lingo 的脚本类型分为 frame 脚本， sprite 脚本 , cast 脚本和 movie 聊城大学本科毕业设计 5 脚本。区分这些脚本的类型的方法就是看这些脚本写在什么位置上。 frame 脚 本写在帧里面。 Sprite 脚本写在 Sprite 上， Cast 脚本写在 Cast 上，而 Movie 脚本写在电影中不依靠任何的其他帧和角色。 1.frame 脚本 写在帧中的脚本就是 frame 脚本。播放头在这帧中的时候就会执行 frame 脚本。编写 frame 脚本，只要双击帧脚本通道，系统就会弹出窗口。此时就可 以编写 frame 脚本。 JAVA 面向对象程序设计教学软件中每隔五帧或十帧做为一个脚本，在 设计中，大范围的执行了脚本的两个功能，一个是暂停功能，另一个是跳转功能。 暂停功能： Go the frame,在目录，章节时需要用到停顿，在需要停顿的帧双击后，输 入 go the frame,例如在设计中的开始出现面向对象程序设计八个字时停下，就 用到了该脚本。如图： 图 2.1.1 跳转功能： Go frame 200 ,200 为第多少帧，第一章到第八章每章所在的位置不同，从 空间上不能放在同一帧上，所以按照先后顺序分布，从 65 帧到 1499 帧，当用鼠 标点第一章时，当前画面跳转到第一章所在的位置，如图： 聊城大学本科毕业设计 6 图 2.1.2 程序代码为：on mouseup me Go frame 65 End On mouseup me Go frame 275 End On mouseup me Go frame 656 End On mouseup me Go frame 941 End On mouseup me Go frame 1126 End On mouseup me Go frame 1220 End On mouseup me Go frame 1385 End On mouseup me Go frame 1420 End 用鼠标点击第一章后如下图： 聊城大学本科毕业设计 7 图 2.1.3 2.Sprite 脚本 Sprite 脚本应用于 Sprite 中。我们把 Cast 库中的演员拖到舞台之上以 后就是 Sprite 了。在舞台上对准一个 Sprite 按右键在菜单中选择 Script 系 统弹出对话框。这个脚本窗口里写的就是 Sprite 了。 Sprite 脚本在 Sprite 的一系列操作中才会有作用。比如，单击 Sprite ，双击 sprite ，鼠标在 sprite 上面，鼠标移出 sprite 。当我想要对舞台上 的某个东西操作，来发生动作的时候就可以用 Sprite 脚本了。 该设计中用到了许多 Sprite 脚本来辅助，有加在按钮的，有加在 Photoshop 图片上，还有用 Director8.5 自带的选择范围按钮在某一区域选择的 范围上。 按钮形式的主要是目录里面的章节，第一章到第八章，还有在章节中的翻页， 例如，上一页下一页等。如图： 图 2.1.4图 2.1.5 他们的 Sprite 脚本如图： 聊城大学本科毕业设计 8 图 2.1.6 用 Photoshop 做的图片形式的，如第四章进入目录部分，如下图所示： 图 2.1.7 封装机制与数据成员分别是用 Photoshop 制作的图片，在图片上面加上 Sprite 脚本。 用 Director8.5 自带的选择范围按钮在某一区域选择的范围上加 Sprite 脚 本如第八章的目录，如图所示 图 2.1.8 Sprite 脚本： On mouseup me 聊城大学本科毕业设计 9 Go frame 1475 End On mouseup me Go frame 1480 End On mouseup me Go frame 1485 End On mouseup me Go the frame End 3.Cast 脚本 Cast 脚本是写给 Cast （演员）的。在角色库中可以编写。对准一个 cast 按右键盘，选择里面的 Cast member Script ，弹出窗口中编写的就是 Cast 脚 本。当对某 Cast 进行一些操作的时候 Cast 脚本就开始发挥作用。 Cast 常用 事件何 Sprite 基本相同 图 2.1.9 聊城大学本科毕业设计 10 2.1.22.1.2 框架结构的设计框架结构的设计 编辑之前考虑到有大量的文本的输入，实现各个章节之间的翻转如果只使用 “交互”图标，也是可以实现翻页功能，因此运用“框架”图标及“导航”图标 制作文本浏览，就方便多了。 “框架”图标和“导航”图标密切相关，经常放在一起使用。导航结构提供 了选择路径的方法，可以根据设置自动跳转到指定的目标页上；“框架”图标可 以方便地设计含有图形、声音、动画等组件的页面，最重要的是在“框架”图标 的内部内嵌了一整套导航控件，通过这一控件可以更容易实现页面之间的来回翻 转。 基本框架结构设计后，对有的地方进行了编辑，如更改控制按钮的位置和图 标、设置按钮防止页面回绕、编辑进入和退出画面等，使其更适合教学软件的使 用。 在该设计中基本框架主要分为了三个部分，第一部分主要是以简洁为主，第 二部分主要是以图片的变换为主，第三部分以导航为主。 第一部分以简洁为主，使用在第一，二章节。主要用到了简单的文字过渡， 因为这两章节有大量的文字，这种方法可以减少不必要的繁琐。基本框架结构只 包括目录，上一页跟下一页。目录是用来返回到教学软件的总目录。 第二部分以图片的变换为主，体现在第三章上，用 Photoshop 做好图片后， 将图片从 Cast 库中拖入到舞台上，在帧中加入关键帧，在每个关键帧处变换图 片的动作，这样图片就可以按照不同的轨迹运行，给人一种动态感。 第三部分以导航为主，体现在剩下的章节上，以导航为前提，配合上动画， 首先用 Photoshop 做好所需要的图片，然后导入到 Cast 库中，将图片拖入到舞 台上，规划处相应的舞台动作，规划舞台动作时，最主要的难点是当一个动作做 完时，这个动作要保持原样同时，在加上另一个动作。 2.22.2 多种媒体素材的使用多种媒体素材的使用 要实现多媒体教学软件的内容丰富多彩，使用多种媒体素材是必不可少的。 其中文本、图形、图像是最基本元素，此外还有声音、动画、视频等媒体信息。 考虑到职业教育“淡化理论、够用为度、培养技能、重在应用”的特点，在设计 时主要以动画、图片内容为主，整个教学软件设计力求对多媒体资源的合理布局， 使它们既符合教材要求，又突出多媒体特征。为了使教学软件动态性更强，加了 聊城大学本科毕业设计 11 各种效果，利用了 photoshop 软件做了大量的图片来配合。使学习教学软件画面 更加生动，引人入胜 2.2.12.2.1 文本的输入文本的输入 Director8.5 可以直接将外部的文本输入到其内部，但是它有一特点就是在 文本的输入格式方面有一定的限制，它只能输入 TXT 格式的文件。对于不是这种 格式的文档如果采用常规直接进行输入势必会占用很多时间，不利于教学软件的 开发。因此借助系统剪贴板使用复制、粘贴的方法来添加文本。当文本过长时， 或者输入的文本篇幅较大，采用滚动文本的输入方式，这样在预览时会显得更方 便,另外，利用 photoshop 制作图片，将文字复制到图片上面，不但可以更加方 便，并且另文字更加美观，可以做出很多效果。 我在输入文字的过程中，用到了两种方法,一种是直接使用 Director8.5 自 带的文字输入，按 ctrl+F6。把文字直接输入里面。如图所示： 图 2.2.1 另一种就是利用 Photoshop 软件，把文字做在图片上，这样的目的是使其更 美观。如图： 聊城大学本科毕业设计 12 图 2.2.2 2.2.22.2.2 图片的应用图片的应用 在 Director8.5 系统中可以支持多种类型的图片文件格式，如 jpg、bmp 等， 在制作教学软件时，使用 Photoshop 制作漂亮的图片有助于提高教学软件视觉上 的效果。在教学软件中主要在三部分用到了图片，一是按钮，通过 Photoshop 制 作出理想的按钮效果，然后将图片导入 Director8.5 中，加上 Sprite 脚本。如 下图： 图 2.2.3 一是导航，用同样的方法制作出精美的导航图片，如下图： 图 2.2.4 聊城大学本科毕业设计 13 一是文字部分，在 2.2.1 节中讲过。 2.2.32.2.3 动画的调用动画的调用 动画是多媒体作品中不可缺少的一部分，也是设计中的一个亮点，但使用 director 本身只能制作出二维的动画，即动画的对象只能在一个平面内运动， 这样使演示的效果大打折扣，然而这并不说明 director 不能演示三维动画，它 可以通过文件插入的方式来演示其他软件制作的三维动画，同时系统本身也提供 多种效果的页面切换功能，对各种外部和内部资源加以利用同样可以达到理想的 效果。 制作动画的软件有很多，使用起来也各有特色。选择合适的创作工具是设计 成功的关键，通过查阅相关的资料，了解 director 系统提供了对 GIF 动画图像 的支持，可以将其应用到教学软件中。GIF 动画是一种特殊的图像格式，其中包 含了多帧图像，这些图像按照一定的时间频率交替显示，从而达到动画显示的效 果，具体是通过 Macromedia director 8.5 来设计。在 director 中制作动画的 一种方法是通过创建元件并不停地改变它们的属性来产生运动的错觉。当按顺序 播放所有的帧时就成了动画。 2.2.42.2.4 智能对象与数字电影智能对象与数字电影 智能对象就像一个插入 director 作品的逻辑包，它是一个强有力的开发工 具，它的不同之处在于它与向导的联接，向导可以给 director 作品提供设置界 面，它能使看似繁琐的工作变得更加容易完成，即使是没有经验的开发人员也更 容易更有效地完成任务。实际上智能对象在多媒体编辑上做出了根本性的改革。 比如智能对象与数字电影的结合应用。在教学软件中引入数字电影如果只是采用 之前的方法，就是在流程线上添加相应的图标进行导入，在程序运行过程中当执 行到该图标，系统会直接弹出播放的窗口，不利于下一操作，但是通过 Movie Controller 智能对象可以容易实现播放进度的调节。 3.3. 教学软件的调试与打包教学软件的调试与打包 教学软件主要是为面向对象程序设计使用，教学软件的后期工作就是进 行调试和打包处理。 聊城大学本科毕业设计 14 由于教学软件发行打包后将不允许用户再修改，打包之前应尽可能排除其中 的错误，确认教学软件可以正常运行。可以通过两种方法来实现。一种是利用区 段标志（开始/停止标志） ，另外一种是通过控制面板的使用。我采用了第一种方 法，通过开始/停止，不断的找错误，把错误标出来后改正，改正完后再运行， 看能否达到所要求的结果，当把所有找到的错误做好后，在整体运行一遍，从头 到尾的各个按钮都安一遍，以防有漏掉的错误。最后利用 director8.5 中的“发 布“功能，将.dir 格式变成.exe 格式。将制作好的教学软件与教学软件中的库 文件一起打包能够提高文件的性能，减少发布文件的数量，使最后的作品的安装、 运行更为容易，并且增加了作品运行的可靠性，避免运行时因为找不到外来函数 或库文件而发生错误。 打包好的教学软件进行设置，可以运行在 Windows95、Windows98、WindowsXP、或者是 WindowsNT、Windows2000 这样的 32 位操作系统中。其中要求的 CPU 应该是 Pentium166 以上兼容机种、内存是 64M 以上、硬盘容量 780M、支持 DirectX 的显卡、光驱是 8 倍速以上的光驱，此 外由于演示窗口大小设置为 600*400 像素，因此可以用于不低于 16 英寸显示器。 制作好教学软件并打包后，就可以发布，发布教学软件时必须随同程序中用到的 外部媒体文件或外部函数文件一同发布，director8.5 提供了发布作品的功能， 该功能可以将运行作品所需的各种文件及外部函数输出到指定的目录中，从而形 成用于发行的最终作品 聊城大学本科毕业设计 15 结结 束束 语语 随着各种多媒体教学的推广和普及，计算机辅助教学作为一种先进的教学手 段，以其直观性、灵