Программирование - это искусство

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №5» муниципального образования

«Лениногорский муниципальный район» Республики Татарстан

Учебно-исследовательская работа

ПРОГРАММИРОВАНИЕ – ЭТО ИСКУССТВО

Секция: Информатика. Математика. Физика.

Выполнили проект:

Вуколов Виталий Алексеевич,

Вуколов Иван Алексеевич,

9Б класс

Руководитель проекта:

Камалова Нафиса Ахатовна,

учитель информатики

г. Лениногорск – 2019 год

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………......................3

Глава 1.  Отличия…………………………………………………………………….…...........4

Глава 2. Связь с искусством…………………………………………………………...............6

2.1 Графика…………………………………………………………………………......6

2.2 Анимация…………………………………………………….………………….....10

2.3 Музыка…………………………………………………………………………......11

Выводы........................................................................................................................................13

Список литературы.....................................................................................................................14

Введение

В нашем мире все чаще можно встретить людей, которые считают, что программирование – недоступная для них вещь. Однако они понимают и то, что за информационными технологиями – будущее, и что благодаря программированию компьютер стал таким, каким мы его знаем сейчас. Что ж, эти люди будут приятно удивлены, что в привычных языках программирования, оказывается, есть место для творчества.

Цель: показать творческую сторону языков программирования.

Актуальность и Проблема: Немногие программисты знают о наличии инструментов для создания анимации, музыки, графики в языках, на которых они работают каждый день.

Гипотеза: в языках программирования есть место творчеству.

Задачи:        

• Изучить графические модули в языках программирования
• Создать программы на основе этих модулей.
• Сравнить способы создания графических программ в языках программирования.
• Сделать выводы на основе данных, полученных в результате этих сравнений.

Глава 1. Отличия.

Для изучения мы взяли три языка программирования: Pascal, Python и C#.

Pascal

Pascal – структурный язык программирования, один из наиболее известных языков. Его используют для обучения школьников и студентов, также он является основой для ряда других языков.

Pascal был создан Никлаусом Виртом в 1970 году и назван в честь французского математика, физика и философа Блеза Паскаля.

Имеются несколько версии языка Pascal. Они расположены в таком хронологическом порядке:

1. UCSDPascal
2. TurboPascal
3. ObjectPascal
4. FreePascal
5. GNUPascal
6. PascalABC.NET

PascalABC.NET является самой последней версии на данный момент. Именно её мы использовали для создания программ на языке Pascal.

Python

Python – это свободный интерпретируемый, объектно-ориентированный, расширяемый и универсальный язык программирования. Он – очень высокого уровня: динамическая типизация, встроенные типы данных высокого уровня, классы, модули, механизм исключений и многое другое делает его таковым.

 Синтаксис языка был взят с многих других языков: известных и не очень: ABC, Modula-3, C и C++, Smalltalk, Lisp, Fortran, Miranda, Java и Icon.

Python был разработан нидерландским программистом Гвидо ван Россумом в конце 1989 года и назван в честь шоу BBC “Monty Python’s Flying Circus”, не имея ничего общего с рептилиями.

Существует 3 версии Python:

1. Python 1.0
2. Python 2.0
3. Python 3.0. 

Python 2.0 и Python 3.0 являются взаимозаменяемыми версиями.

C#

С# – это объектно-ориентированный язык программирования. Его синтаксис взят из C++ и Java и основан на принципе «Всякая сущность – объект». Как и Python, он универсальный, по-своему удобный, распространен среди разработчиков игровых приложений.

Язык С# был разработан в 1998 году группой инженеров компании Microsoft под руководством Андерса Хейлсберга и Скотта Вильтаумота как язык разработки приложений для платформы Microsoft .NET Framework. Название C# происходит от музыкальной ноты «Си диез»: Си – это нота «До», а диез –  знак понижения ноты на полтонны.  

Основным компилятором для языка C# является Visual Studio. Программа была создана Microsoft и нацелена на программистов высокого уровня.

Глава 2. Связь с искусством.

В программировании можно создать следующие виды искусства: анимация, музыка и графика.

2.1  Графика

Графика – вид изобразительного искусства. Его главная черта – черно-белые оттенки. Для создания графики программисты используют особый стиль программирования: объектно-ориентированный. Объектно-ориентированное программирование (ООП) – направление программирования, основанное на объектах, классах, функциях, модулях и наследований. Программисты часто используют ООП для создания программ и приложений, которые способные решить наиболее большое количество задач.

Pascal

В Pascal создание графики упрощается тем, что в программе PascalABC.Net также имеются и модули, которые отвечают за графику. Основным таким модулем является GraphABC. С простым знанием языка Pascal даже начинающий программист легко сможет написать программу с графикой. Делается это таким образом:

Графические примитивы:

Fill / rectangle(x1,y1,x2,y2) – закрашенный / пустой внутри квадрат с начальной координат (x1,y1) и конечной координатой (x2,y2) .

Fill / Circle(x,y,r) – закрашенный / пустой внутри круг с центром в точке (x,y) и радиусом круга r.

Line(x1,y1,x2,y2) – линия круг с начальной координат (x1,y1) и конечной координатой (x2,y2).

Fill / Pie(x,y,r,a1,a2) – закрашенная / пустая внутри часть круг с центром в точке (x,y), радиусом круга r, началом дуги a1 градусов и концом дуги a2 градусов.

Python

Для работы с графикой в языке Python используется модуль TKINTER или GRAPHICS. С помощью этих модулей можно рисовать фигуры и изображения, создавать анимацию, визуализировать графику функции и использовать элементы графики в компьютерных играх. Кроме большого потенциала графика на языке Python также многофункциональна, легко создаваемая, универсальная и более работоспособная, чем в других языках.

C#

Так как ООП – основа языка C#, то, соответственно, графика в нем будет естественной возможностью. Чтобы упростить создать создание графики на языке C#, воспользуемся средой разработки языка C# Microsoft Visual Studio.  

В начале создадим проект графического приложения таким путем:

1. Открываем среду разработки

2. В левом верхнем углу выбираем вкладку «Файл», затем кнопку «Создать», «Проект…».

3. В открывшимся окне выбираем «Приложение Windows Forms», жмем «ОК».

Мы видим, что проект пустого графического приложения был успешно создан.

Слева от окна есть специальная «Панель элементов», из которой можно взять все нужные элементы любой графической программы.

Для создания графики в языке C# используемый модуль System.Drawing обеспечивает доступ к функциональным возможностям графического интерфейса GDI+ (Graphics Device Interface) – это около 50 классов, в том числе класс Graphics. Также используются модули, такие как System.Drawing.Drawing 2D, System.Drawing.Imaging, System.Drawing.Printing, System.Drawing.Tex. При создании графической программы некоторые библиотеки уже были вставлены с помощью команды «using».

2.1  Анимация.

Анимация – один из жанров искусства, суть которого заключается в создании движущихся картинок путем быстрой смены кадров. Поскольку эти кадры рисовались людьми вручную, и их количество их было многогранным, а профессиональных аниматоров-художников –   недостаточным, то процесс создания анимации стал очень затратным.

Сегодня, в эпоху информационных технологий, процесс создания анимации заметно упростился. Этому способствовало и программирование. Кроме графики в ООП также присутствует и особый графический объект, который способен выполнять особые, более сложные команды: движение, выполнение команд пользователя и создание 2D и 3D моделей и множество других возможностей.

Анимация в ООП – это наиболее продвинутый способ продемонстрировать настоящее творчество в программировании.

Pascal

Python

C#

2.3. Музыка.

Ещё с древних времен люди заметили, что если некоторые предметы использовать как-то, то по-особенному издают красивый звук. Так назвали музыку. На протяжении тысячи лет люди развивали этот феномен и превратили его в настоящее искусство.

Сегодня, благодаря программированию, создаются программы, которые записывают голоса, изменяют ритм, громкость, длительность, частоту звука и многое другое. К сожалению, сегодня определенного модуля, который бы полностью управлял музыкой, ещё пока нет. К счастью, в ООП есть функции, которые воспроизводят файлы с звуковым расширением.

Pascal

Python

C#

Выводы

В результате проделанной работы:

• Были изучены модули.
• Были созданы N графических программ.
• Были сделаны сравнения графических программ, написанных на языках программирования Pascal, Python и C#.

Список литературы

1. Билл Вагнер.  Наиболее эффективное программирование на С#. 50 способов улучшения кода. – М.: Вильямс, 2017
2. Златопольский Д.А. Основы программирования на языке Python. – М.: ДМК Пресс, 2018
3. Окулов С.М. Основы программирования. – М.: ЮНИМЕДИАСТАЙЛ, 2002
4. Поляков К.Ю., Еремин Е.А. Информатика. Учебник для 9 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017