（载运工具运用工程专业论文）船舶避碰计算机辅助教学与碰撞局面模拟系统的研究开发.pdf

论文独创性声明 本论文是我个人在导藕学导下送行熬研究工稼及取得戆磅究成果。论文 孛除了特别加以标注； 爨致谢的地方外，不包含其他人或其他机构融经发表或 撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作 了明确的声明并表示了谢意。 终者签名： 论文使用授权声明 本人同意上海海运学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网公布论文的全 部戏部分斑容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。保密的论 文柽簿密矮遵守戴规定。 作者签名： 导师签名：日期： 上海海运学院硕士学位论文 摘要 【为了避免船舶碰撞事故的发生，维护海上安全航行和保护海洋环境，国际海 事组织制定并通过了一系列的规则、公约。如1 9 7 2 年国际海上避碰规则、 s t c w 7 8 9 5 公约等。同时，为了更好地执行这些规定，贯彻落实规定中的内容， 按照教育超前的一般规律，对航海教育也就提出了更高的要求，势必应对当前的 航海教育做出一定的改革。在航海类专业课程中，船舶避碰与值班是最重要的 专业课之一。船舶避碰与值班教学的好坏决定了学生对避碰规则的理解与运用， 影响船员在船舶操纵与避让中能否采取正确的行动，并最终影响碰撞事故的发生。 如何改善教学手段，增强学生对规则的理解与运用能力是当前航海教育界普遍关 心的问题。 船舶避碰过簦塑堑墅墼堂与碰撞局面模拟系统就是针对上述形势而研究开发 的一个多媒体课件，旨在运用先进的教学手段，提高教学效果。该软件主要分两 个部分：一是船舶避碰教学系统；二是船舶碰撞局面的模拟系统。船舶避碰教学 系统主要讲述了船舶避碰与值班的教学内容，它充分运用多媒体的优势，采 用了大量的声音、图像和动画，使整个课件生动、形象，对提高教学效果起到明 显的作用。船舶碰撞局面模拟系统主要是围绕船舶会遇当中几种典型局面而展开。 它主要有三个部分内容：一是对各种局面进行定义，并利用动画模拟各种局面中 船舶之间的相对位置；二是说明在各种局面情况下船舶的避让行动规则，并通过 动画模拟船舶的避让行动；三是运用典型案例来模拟分析船舶避让当中可能或常 见的问题汴 本论文紧紧围绕该软件进行文字材料的组织，其正文主要由六个部分组成： 第一部分为论文的概论部分，介绍了本研究课题的背景知识和开发研究该项目的 实际意义；第二部分讲述了软件的开发工具、软件功能和软件整体构架，软件功 能和构架又分别从两个方面介绍，即船舶避碰教学系统和船舶碰撞局面模拟系统； 第三部分介绍了软件开发设计的流程图和软件各界面特点；第四部分是本文的重 点，它详细讲述了教学系统的声音、图像、动画素材及文字脚本的制作思路和方 法，重点介绍了软件系统各界面的设计原理及过程：第五部分介绍了船舶会遇的 几种局面及其特点，重点介绍了船舶碰撞局面模拟软件的设计思路和方法；第六 部分为论文的结束语。在论文最后还附有该软件的操作使用说明，属论文的附录 部分。 关键词：船舶避碰，再潜，多媒体，碰j 童局面，模拟彬4 吵 | 圭塑塑堡兰堕堕主兰壁堡苎 a b s t r a c t i no r d e rt oa v o i d s h i p c o l l i s i o n a c c i d e n t s ，e n s u r et h e s a f e t y o ft h e n a v i g a t i o na n dp r o t e c tt h em a r i n ee n v i r o n m e n t ，i m oh a sm a d ea n di s s u r e da s e r i e so fr u l e sa n dr e g u l a t i o ns u c ha st h e “i n t e r n a t i o n a lr e g u i _ a t i o n s f o rp r e v e n t i n gc o l l i s i o n sa t s e a ，19 7 2 ”a n ds t c w 7 8 9 5 a tt h es a m e t i m e f o rt h ei m p l e m e n t a t i o no ft h e s er e g u l a t i o n sa n da c c o r d i n gt ot h eu n i v e r s a l l e a d i n gl a wo fe d u c a t i o n ，h i g h e rr e q u e s t f o rn a v i g a t i o ne d u c a t i o nh a sb e e np u t f o r w a r d ，c e r t a i nr e f o r m ss h o u l db eu n d e r t a k eo nt h e p r e s e n tn a v i g a t i o n e d u c a t i o n a m o n g t h e n a v i g a t i o np r o f e s s i o n a l c o u r s e s ，“p r e v e n t i o n o f c o f l i s i o n sa n d w a t c h k e e p i n go fs h i p ”i so n e o ft h em o s t i m p o r t a n tc o u r s e s t h e t e a c h i n gq u a l i t yo ft h i sc o u r s ew i l ld e t e r m i n et h es t u d e n t s c o m p r e h e n s i o na n d a p p l i c a t i o no ft h ea v o i d i n gc o l l i s i o n sr u l e s i ta l s oi n f l u e n c e sw h e t h e rt h ec r e w c a na d o p tt h ec o r r e c ta c t i o ni ns h i ph a n d l i n ga n dt h ea v o i d a n c eo fc o l l i s i o n i t c o m e st ob e c o m et h ek e yp o i n tr e c e i v i n ga l la t t e n t i o nf r o mt h ee d u c a t i o nc i r c l e o fn a v i g a t i o nf o rh o wt oi m p r o v et h et e a c h i n gm e a n sa n ds t r e n g t h e ns t u d e n t s c o m p r e h e n s i o na n da p p l i e da b i l i t yo fr e g u l a t i o n t h e s y s t e m o ft h e c o m p u t e r a s s i s t e d i n s t r u c t i o na n ds i m u l a t i o nf o r p r e v e n t i n gc o l l i s i o n i sam u l t i m e d i ac o u r s e w a r eo fr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t a g a i n s ta b o v e m e n t i o n e ds i t u a t i o n sa n di ta i m sa tu s i n gt h ea d v a n c e dt e a c h i n g m e a n st oi m p r o v et h et e a c h i n gr e s u l t s t h i ss o f t w a r ei sm a i n l yc o m p o s e do f t w op a r t s ：f i r s ti st h et e a c h i n gs y s t e mo fs h i p p i n ga v o i d i n gc o l l i s i o n ，s e c o n di s t h es i m u l a t i o no ft h es h i pc o l l i s i o n t h et e a c h i n gs y s t e mf o r a v o i d i n gs h i p c o l l i s i o ni s m a i n l y i n v o l v e dw i t ht h ec o n t e n to ft h ec o u r s e p r e v e n t i o no f c o l l i s i o na n dw a t c h k e e p i n go fs h i p ”w i t ha l lt h ea d v a n t a g e so ft h em u l t i m e d i a m e a n s t h i ss y s t e me m p l o y sal a r g en u m b e ro fs o u n d s ，p i c t u r e sa n dc a r t o o n s ， m a k i n gt h ew h o l ec o u r s e w a r ev i v i da n dl i v e l y a n dp l a y sa ni m p o r t a n tr o l e i n i m p r o v i n gt h et e a c h i n gq u a l i t y t h es i m u l a t i o ns y s t e mo ft h es i t u a t i o no fs h i p c o l l i s i o nm a i n l ys h o w ss e v e r a lk i n d so ft y p i c a ls i t u a t i o n s i ti sd i v i d e di n t ot h r e e p a r t s f i r s to n ed e f i n e sv a r i o u sk i n d so fs i t u a t i o n s a n dt h e r e l a t i v e p o s i t i o n b e t w e e nt h ev e s s e l si nt h e s es i t u a t i o n s s e c o n do n ed e s c r i b e st h er u l ef o r p r e v e n t i n g c o l l i s i o ni nv a r i o u sk i n d so fs i t u a t i o n s a n du t i l i z e st h ec a r t o o nt o 2 上海海运学院硕士学位论文 i m i t a t et h ea v o i d i n ga c t i o n ；t h i r do n eu s e st h et y p i c a l c a s et oi m i t a t ea n d a n a l y z e t h e q u e s t i o n s t h a t m a ya p p e a r o ro c c u ro f t e n i nt h ea c t i o nf o r p r e v e n t i n gc o l l i s i o n o nt h eb a s i so ft h i ss o f t w a r e ，t h ec h a r a c t e r so ft h ep a p e rm a d eu po fs i x p a r t sm a i n l y ：t h ef i r s tp a r t i sa no u t l i n e p a r t o ft h et h e s i s ，i n t r o d u c i n gt h e b a c k g r o u n dk n o w l e d g e a n dt h ea c t u a lm e a n i n go ft h es u b j e c t t h es e c o n dp a r t i n t r o d u c e st h e d e v e l o p i n gi n s t r u m e n t ，t h es y s t e mf u n c t i o n a n dt h ew h o l e f r a m e w o r ko ft h es o f t w a r e t h ef u n c t i o na n df r a m e w o r ko ft h es o f t w a r ei s i n t r o d u c e df r o mt w oa s p e n sr e s p e c t i v e l yo f n a m e l ys h i pc o l l i s i o n a v o i d i n g s y s t e ma n dt h es i m u l a t i o ns y s t e mo ft h es h i pc o l l i s i o ns i t u a t i o n ；t h et h i r dp a r t p r o v i d e st h ef l o wc h a r t sa n de v e r yi n t e r f a c e sc h a r a c t e r i s t i co ft h es o f t w a r e ；t h e f o u r t hp a r ti st h ek e y p a r to ft h i st e x t ，e x p l a i n st h et h o u g h ta n dm e t h o d o fs o u n d ， p i c t u r e ，c a r t o o nm a t e r i a la n dt h ec h a r a c t e r ss c r i p to ft h ei n s t r u c t i o ns y s t e m ， e s p e c i a l l yt h ed e s i g np r i n c i p l e a n dc o u r s eo fe v e r yi n t e r f a c eo ft h es o f t w a r e s y s t e m ；t h ef i f t hp a r tp r e s e n t ss e v e r a ik i n d so fs i t u a t i o n sa n dc h a r a c t e r i s t i c s t h a ts h i p p i n gw i l lb ep r o b a b l ym e ta n di n t r o d u c e st h e w a y o fd e s i g na n dm e t h o d a b o u tt h es o f t w a r eo fs h i pc o l l i s i o ns i t u a t i o ns i m u l a t i o n ；t h es i x t h p a r t i sa c o n c l u s i o no ft h et h e s i st h e mi so p e r a t i o nm a n u a lt h i ss o f t w a r ea tt h ee n do f t h e t h e s i s b e l o n g i n gt ot h ea p p e n d i xp a r to ft h et h e s i s k e y w o r d ：s h i p p i n ga v o i d i n gc o l l i s i o n ，t e a c h i n g ，m u l t i m e d i a ，c o l l i s i o ns i t u a t i o n s i m u l a t i o n 3 k 海海运学院硕士学位论文 1概论 航行在公海和连接公海可供海船航行的一切水域中的一切船舶在航行或停泊 当中经常相遇，尤其是在狭水道、临近港口、锚地、航线交叉点等受限水域，或 者在能见度不良的水域中航行时，因为船舶在操纵方面自身的特点致使相遇船舶 发生碰撞危险的可能性很大。随着现代科技的发展，越来越多的大型、超大型船 舶投入使用，这使得船舶的相对可航水域变窄，在这种情况下船舶间发生碰撞危 险的可能性更大，造成的损失也更严重。为了避免碰撞事故的发生，维护海上安 全航行和保护海洋环境，国际海事组织制定并通过了一系列的规则、公约。如1 9 7 2 年国际海上避碰规则、s t c w 7 8 9 5 公约等。同时，为了更好地执行这些规定， 贯彻落实规定中的内容，按照教育超前的一般规律，对航海教育也就提出了更高 的要求，势必应对当前的航海教育做出一定的改革。在航海类专业课程中，船舶 避碰与值班是最重要的专业课之一。船舶避碰与值班教学的好坏决定了学生 对避碰规则的理解与运用，影响船员在船舶操纵与避让中能否采取正确的行动， 以避免碰撞事故的发生。如何改善教学手段，增强学生对规则的理解与运用能力 是当前航海教育界普遍关心的问题。 从诞生第一台计算机到现在的5 0 多年来，计算机技术得到了飞速的发展，其 中多媒体的出现是这个进程中最重要的里程碑之一。进入9 0 年代以来，多媒体一 词在计算机界使用频率非常高。简单地说，多媒体就是将各种媒体组合在一起， 使得它们能够发挥出比单独使用各个媒体更高的效率。这一特点使多媒体受到广 泛欢迎，并迅速进入娱乐、教育、医疗、通信等各个领域，成为电脑发展的趋势。 同样，计算机在航海教育与培训中的应用也同样得到了长足的发展。发达国家因 拥有先进的技术和强大的经济实力，无论是在航海教育理论方面还是在航海实验 设备方面均在世界处于领先地位，近几年来，计算机在我国航海教育领域也得到 了广泛应用。如雷达模拟器的应用，大型船舶操纵模拟器的开发应用等，这些先 进设备的投入，对加强我国航海院校学生对理论知识的理解与运用起了很大的作 用。但我国航海院校在航海实验设备投入不足，航海院校学生多，各种实验设备 不论是在技术上还是数量上都满足不了学生的需求。在船舶避碰教学方面，我国 航海院校的大型船舶操纵模拟器，虽能给学生提供实际操作训练的机会，但是因 为学生人数多，课时紧张，要在教学的全过程当中进行这样的训练非常困难。因 此，开发一个方便实用的船舶避碰计算机辅助教学与模拟分析系统显得尤其重要。 从1 9 5 8 年美国i b m 沃斯顿研究所设计出第一个计算机教学系统，标志着计算机 上海海运学院硕士学位论文 辅助教学系统( c a i ) 的产生，在经历了4 0 多年的发展，c a i 无论在理论研究、 技术开展还是实际应用方面都取得了很大的进步。它从最初的只具备简单的功能： 向学生提示各种教学信息，代替原有的黑板，后来发展成课堂演示型、学生自主 学习型、简单专业训练型、练习型和模拟型。随着多媒体技术的不断发展，现在 的多媒体课件已具备非常复杂的功能，能将各种声、型、动画融合与一体进行课 程教学。船舶避碰计算机辅助教学与碰撞局面模拟系统就是通过利用计算机技术 融合声、形、动于船舶避碰教学分析中的多媒体课件。对于船舶避碰的教学，国 内大部分航海院校采用的是传统的教学方法，对于c a 的应用，也还仅停留在初 级阶段，如用p o w e r p o i n t 设计一些比较简单的课堂演示型课件。当然它的出现比 传统的教学方法要更有效，但在多媒体飞速发展的今天，这显然已不能符合时代 的要求和课程本身的要求。船舶避碰计算机辅助教学与模拟分析系统的出现是计 算机多媒体技术应用于航海教育领域的一个新的突破，它可以解决目前存在的许 多问题，其主要表现在： ( 1 ) 优化课程计划的实旌，缩小课程教学时间 我国航海院校招收的是普通高中毕业生，经过了1 2 年的基础教育的学习，大 学期间的学习是本科3 年半，专科2 年半。就本科教育为例，在校学习3 年半， 这3 年半当中要进行为期2 年的基础课学习，剩余1 年半的时间里安排有6 周左 右的航行实习，因此在不到1 年半的时间里，学生要学完所有专业课程，这样， 如果不对某些教学手段进行改革，提高教学效率，节约时间，学校就很难完成规 定的教学计划，学生也很难达到理想的学习效果。在目前的船舶避碰与值班 教学过程中，利用了简单的教学课件，改变了传统的讲课方式，这在时间上已经 缩短了教学课时，同时减轻了教师和学生的课堂压力。如果开发出高质量的多媒 体教学软件，则可进一步缩短教学课时和提高教学效果。 ( 2 ) 改进现有的教学手段、方法，提高教与学的效率 传统的教学方法通常采用解释、描述和论证、演示的方式，航海教育的教学 方法也不例外，其表现形式为教师讲授， 严密，学生只需无条件地接受这些知识。 学生听课。教师的描述和论证极其充分、 尽管目前已有部分课程采用了多媒体技 术，但也只是部分改变教学手段，仍属于教师讲授，学生听课的方式。这种传统 的教学方式在一定程度上制约了学生与教师之间的交流与沟通，学生处于被动接 受的状态，不能充分调动学生的主动性。在船舶避碰与值班这门课程的学习 当中，因为条件限制，学生只能通过书本和老师的讲解来理解规则的含义及内容， 这种理解是建立在表面上的，它只是一种字面上的理解。如果通过制作一些趣味 型和模拟型的课件，寓教于乐，让学生在学习的同时进行一些实际的操作训练， 上海海运学院硕士学位论文 模拟出相应于规则的一些结果。同时还可以建立一些典型的碰撞案例模拟与分析， 让学生利用所学的理论知识进行分析、判断，得出发生碰撞事故的原因。通过这 种教学方式，学生才能真正理解规则的具体的、深刻的含义，清楚自己所学的知 识有哪些用处，就不会有目前这种盲目学习的局面，即不知道自己为什么要学， 学了有什么用。也只有这样才能提高学生学习的积极性和学习效率。 ( 3 ) 建立教学评价与学习评估体系 评估a s s e s s m e n t 和评价e v o l u t i o n 是两个不同的概念，评估学习是指对学习 者所学知识掌握程度的表现的检验。在我国各层次的教学活动中，学习评估的典 型是期中和期末考试。评价教学是指对一个教学活动或过程的价值或评价的判断。 在教育与培训中，评价教学活动的价值比评价一门具体课程的学习表现更为复杂， 需要更长的时间。在现代教育中，评估和评价作为整个教育过程的一个组成部分 越来越显示其重要性。如在s t c w 9 5 公约中，把表明适任的方法和评价适任的标 准提到了与知识、理解和熟练同等重要的地位。显然，不采用现代先进的手段和 方法是难以取得理想的效果。如在现有的条件下，采用传统的手段对船舶避碰 与值班教学过程和学习过程进行评价，这也是一个很棘手的问题，得出的结果 也是不令人满意的。在现有的多媒体教室里，每个学生都可以有一台电脑进行学 习，如果利用多媒体技术，制作一些简单的模拟训练或碰撞案例，让学生自己操 作个分析以得出碰撞案例的结论，这种评价体系也许不是非常完美和理想，但比 传统的卷面考试的效果要好很多。 鉴于上述原因和要求，本文试图通过利用计算机及其多媒体技术来实现教学 和模拟分析的研究，以缩短船舶避碰与值班的教学课时，提高教学效果，提 高学生学习积极性和学习效率，建立更完善的评估体系。 上海海运学院硕士学位论文 2 船舶避碰计算机辅助教学与碰撞局面模拟系统功能及构架 2 1 概述 船舶避碰计算机辅助教学与碰撞局面模拟系统软件主要用于教学目的，它是 一种现代化的教学手段，其最终目的是帮助教师进行教学、指导学生进行自学。 因此，该系统呈现给用户的应该是内容全面而精练，形象直观，音形具备的一个 系统。它包含船舶避碰与值班教材大部分内容，体现国际海上避碰规则的精 神和要求。其中的碰撞局面模拟和测试训练的内容都是笔者通过查阅大量文献资 料，选取了具有一定代表性和典型性的案例和测试题而编排的。用户通过本系统 的学习之后，能全面系统地掌握船舶避碰与值班知识，并能达到举一反三的 作用。同时，该系统应具有操作简单、方便，界面美观、形象，各级界面及各部 分内容之间链接方便等特性。目前流行的多媒体开发工具品种繁多，笔者根据本 软件系统的特点，选取了a u t h o r w a r e6 0 ，f l a s h5 0 和p h o t o s h o p6 0 三种多媒体开 发工具用于本系统的开发。其中a u t h o r w a r e6 0 用于系统整体构架及教学内容的 设计，f l a s h5 0 用于系统中动画的设计制作，p h o t o s h o p6 0 则主要用于处理系统 的图像资料。下面简单介绍这三种软件的特点： 2 1 1a u t h o r w a r e6 0 a u t h o r w a r e 是美国著名多媒体开发工具商m a e r o m e d i a 公司开发的一种可以 在w i n d o w s9 5 9 8 ，w i n d o w sm e ，w i n d o w s2 0 0 0 x p 和m a c i n t o s h 等环境下运行的 多媒体制作系统。它是先进、丰富的视音频、可视媒体集成制作解决方案，可用 于制作网页和联机学习应用软件。培训开发人员、指导设计员、教育工作者和其 他方面的专家可以使用这个产品做作迷人的、含有丰富媒体的学习软件。然后通 过互联网、局域网或光盘等载体进行面向员工和客户的培训和讲解，可以进行联 机教学，还可以记录学生的学习情况和培训投资的回报率。a u t h o r w a r e 能将图形、 图像、声音、动画、文本和视频素材综合成一个万众瞩目的联机学习解决方案。 a u t h o r w a r e 针对联机学习应用程序的特点进行了优化，简洁易用的界面( 如图2 1 ) 提供了创作的集成环境，通过图标的拖放操作即可完成程序原型的创建。 a u t h o r w a r e 是一个优秀的基于流程图标的交互式多媒体制作软件。a u t h o r w a r e 允许开发者使用文字、图片、动画、声音、数字电影等信息来创作交互式应用程 序。这些交互式应用程序可以用来介绍一个产品的演示过程，用来显示一种信息 传递的动画过程，也可以介绍软件工具中的使用向导，以及联机杂志、产品目录 上海海运学院硕士学位论文 等。不仅如此，a u t h o r w a r e 对使用者没有特别的要求，用户无须掌握高深的编程 语言，同时为了兼顾高级用户的创作需求，系统也提供了大量的系统函数和系统 变量，并且允许用户自定义函数和变量。此外，系统还增强了知识对象的种类和 数量，这使得高级用户在创作时能够更加得心应手。 作为其最新版本的a u t h o r w a r e6 0 已经融合在m a c r o m e d i ae l e a r n i n gs t u d i o 中，a u t h o r w a r e6 0 增强了产品的可视性、易用性等特征，它还通过增加易用的同 步媒体或基于时间的事件来延展其强大的可视接口。新的媒体同步特征允许一个 作者显示媒体或在一个声音文件或电影文件中触发任意的基于位置的事件。同时 a u t h o r w a r e 也提供了一个强大的环境也供创作用户交互驱动的程序。现在， a u t h o r w a r e 可以轻松地处理各种基于时间的媒体和事件，a u t h o r w a r e 使用流技术 配合一键发布使其同时具备了跨平台传输的能力，一键发布集成了并自动化处理 发布的所有细节过程，发布设置也更加简单。从而节约了用户的大量时间。同时， a u t h o r w a r e 也将对w e b 标准的支持提高到了一个新的水平，例如，x m l 、m p 3 、 a c t i v e x 等，a u t h o r w a r e 的跟踪功能允许用户创建完全标准的集成学习管理系统。 用a u t h o r w a r e 创建的多媒体应用程序已广泛应用于c a l 和商业领域。用户只 需根据自己的学习进度选择响应的页面学习，就会达到很到的教学效果。在没有 a u t h o r w a r e 之前，要创作一个交互式应用程序可能要花费漫长的时间，有了 a u t h o r w a r e 之后，这项工作就变得简单了。a u t h o r w a r e 在流程线上用设计图标组 织程序流程，采用窗口界面和按钮显示方式，不但使创作的程序逻辑性强，而且 便于组织管理，整个程序也比较紧凑和有效率。a u t h o r w a r e 具有以下一些特点： ( 1 )a u t h o r w a r e 是基于流程的模块化多媒体创作工具 由a u t h o r w a r e 创作的多媒体应用程序通常可以分为多个模块，程序整体上是 以主流线为主轴进行组织的。 ( 2 )a u t h o r w a r e 用设计图标提供了全面创作交互式应用程序的能力 这些设计图标不但可以帮助用户组织程序的整体结构，使得整个程序更有 逻辑性；而且打开每个设计图标，a u t h o r w a r e 都提供一个设置环境或创作工具， 使得整个创作过程像在一个平台上工作。 ( 3 ) a u t h o r w a r e 提供直接在屏幕上编辑对象的功能 当用户要修改演示程序中的某个对象时，只需双击该对象，a u t h o r w a r e 就会 立即将编辑对象所需的工具显示在屏幕上。用户编辑完该对象后，可以继续编辑 或演示程序中的其他对象。 ( 4 ) a u t h o r w a r e 具有文本处理功能 a u t h o r w a r e 提供了多样化的文本( 文字) 处理工具，利用这些工具可以很容 上海海运学院硕士学位论文 易地将一个文字对象定位在屏幕的任何位置，并可以按照用户的需要设置成不同 的字体、字号、颜色等模式。在新版本中，a u t h o r w a r e 还可以处理x m l 格式文 本，这些信息可以被输入到程序中并变得非常容易修改。 ( 5 )a u t h o r w a r e 具有媒体管理功能 使用a u t h o r w a r e 可以更加方便地对各种媒体信息进行重新处理，这对于w e b 的应用大有好处。使用系统的e x t e r n a lm e d i ab r o w s e r 可以把文件类型转换成w e b 标准文件类型，并且在最后打包阶段可以把所有的尾部内容嵌入到程序片段和库 的内部。 ( 6 )a u t h o r w a r e 具有强大的图形处理功能 用户可以直接在展示窗口上创建图形，也可以将其他图片文件插入到展示窗 口中，并可以通过鼠标调整其位置和大小。a u t h o r w a r e 能够识别的图形格式十分 广泛，能够支持大多数图形图像程序。 ( 7 )a u t h o r w a r e 具有动画创作功能 a u t h o r w a r e 提供了5 种动画设计类型，可以很容易地跟踪动画，确定其运动 速度和运动位置。通过e l e a r n i n g 对3 个软件的集成，a u t h o r w a r e 对f l a s h 动画的 支持能力也得到提高。 ( 8 )a u t h o r w a r e 具有多种交互作用的功能 a u t h o r w a r e 提供了1 1 种交互响应类型，在交互式应用程序中可采用多种类型 的响应或它们的组合，例如，创建文本输入框、快捷键、下拉式菜单、按钮，以 及可用鼠标进行操作的热区等。 ( 9 )a u t h o r w a r e 采用结构化方式设计交互式应用程序 a u t h o r w a r e 的整个程序是由主流线和设计图标组成的。在主流线上还可以根 据需要进行分支，分支出去的流程成为支流线。 ( 1 0 ) a u t h o r w a r e 提供模板和库管理功能 a u t h o r w a r e 允许整个应用程序分成几个逻辑结构，由多人协作完成，而且每 一部分可以由不同的应用程序进行编辑，最后合成为一个多媒体作品。用户可以 创建模板和库，以便在创建其它交互式应用程序时使用。 ( 1 1 ) a u t h o r w a r e 具有强大的数据处理功能 利用这个特征可以将用任何一种编程语言编写的程序使用动态链接库引入到 a u t h o r w a r e 中使用。动态链接功能也支持对程序中用到的文字、图形等的处理。 ( 1 2 ) a u t h o r w a r e 支持多平台 a u t h o r w a r e 是在m a c r o m e d i a 公司的“播种一次，处处开花”的主调上创建的。 不像有些多媒体制作工具只能在一个平台上编译，然后可以在其他平台上运行， 上海海运学院硕士学位论文 a u t h o r w a r e 允许用户在一个环境下开始创建，然后移到另一个平台上继续开发。 a u t h o r w a r e 是真正的多平台应用程序。 ( 1 3 ) a u t h o r w a r e 对网络的支持 a u t h o r w a r e 中的所有功能，包括动画、交互以及数据采集，都可以用到互联网上。 2 1 2f l a s h5 0 f l a s h 是m a c r o m e d i a 公司的一个非常受欢迎的产品，是一种用于制作和编辑 动画和电影的软件，用它可以制作出一种扩展名为s w f 的动画文件，这种文件可 以插入h t m l 里，也可以单独成为网页。它不但能够制作一般的动画，而且可以 制作出带有背景声音，具有较强的交互性能的电影。 f l a s h 制作的这种动画可以在所有安装了s h o c k w a v ef l a s h 插件的浏览器 ( n e t s c a p en a v i a g a t o r 4 0 和i e 5 0 浏览器中均安装了s h o c k w a v ef l a s h 插件) 中播 放，这也是它之所以迅速广泛流行的一个重要原因。另外，1 9 9 8 年m a c r o m e d i a 公司公布了f l a s h 动画格式文件的全部代码，方便了众多软件开发公司和设计人员 用它开发相关产品，从而加快了它的推广与应用。各个公司和个人推出的可以制 作s w f 动画文件的软件越来越多，同时使用s w f 动画文件制作网页和多媒体软件 的公司和个人也越来越多。 目前，f l a s h 文件的格式已成为网络动画的标准格式，是各公司和部门发布网 络多媒体的首选网页设计工具。f l a s h 代表着多媒体技术发展的方向，尤其是在网 页制作方面，它已成为网页设计人员的宠物，几乎没有什么不使用f l a s h 技术的网 页。f l a s h 与d r e a m w e a v e r 、f i r e w o r k s 、a u t h o r w a r e 、f r e e h a n d 、等软件配合使用， 可以快速制作精彩的网页、创建有特色的网站，以及制作多媒体软件。 总之，f l a s h 不仅可用于网页制作，而且还可以应用于交互式多媒体软件的开 发。它不但可以在专业及的多媒体制作软件a u t h o r w a r e 和d i r e c t o r 中使用，而且 还可以独立地制作多媒体演示、多媒体教学和游戏等。 f l a s h5 的主要特点： 简单易学、操作方便 ( 1 ) 崭新的f l a s h 5 界面。任何使用过m a c r o m e d i a 网页设计工具的用户，都会发 现f l a s h 5 的界面是如此熟悉且容易上手。 ( 2 ) 拥有了更多的浮动面板，面板安排更合理。浮动面板可以按用户要求重新 组合和分离。 ( 3 ) 采用与该公司其他软件相同特点的标准化菜单，可以将热键转换为用户熟 悉的某个软件的热键。 ( 4 ) 支持直接导入和操作f r e e h a n d 7 、8 或9 版本的文件。设计者可以通过鼠标 圭塑塑垩兰堕堡圭兰焦堡壅一 拖放、复制和粘贴等方法，或者使用导入对话框，在f l a s h 5 的场景或独立关键帧 中，直接映射f r e e h a n d 图象，且颜色不失真。f r e e h a n d 库中的符号也可以直接导 入f l a s h 5 库中。而且，f r e e h a n d 也可以直接导入到f l a s h 5 文件中。 ( 5 ) 绘图工具部分增加了贝赛尔曲线工具和附属于它的选取工具，利用它们可 以更方便地绘制图形。并可将点阵图转换为矢量图。 ( 6 ) 与m a c r m e d i a 公司的其他产品配合密切，尤其是和d r e a m w e a v e r 和 f i r e w o r k s 等组合成一体，使网页制作更方便。 ( 7 ) 通过树状结构显示电影中所有互相嵌套的对象，以及对象的使用情况。通 过排序、分层显示，可以更容易地编辑电影和寻找对象，并可以轻易找到文本、 字体、a c t i o n s c r i p t 和符号名，可以方便地打印文档结构图。 功能强大 ( 1 ) 具有较强的矢量绘图和动画制作功能，图像质量高。制作的动画和网页数 据量小。 ( 2 ) 导入和发布功能强。可以导入点阵图、q u i c k t i m e 格式电影文件和m p 3 音 乐格式文件等，可发布m p 3 音乐格式文件等。 ( 3 ) 插件的工作方式。只要机器内安装了s h o c k w a v ef l a s h 插件的浏览器，即可 观看f l a s h 5 动画。采用“流式技术”播放f l a s h 5 动画，文件没有全部下载完 就可以观看已下载的内容。 ( 4 ) 新的f l a s h 5 播放器。可以直接在网上下载最最新版本的f l a s h 5 播放器。 ( 5 ) 可以充分调用f l a s h 5 文件内部库中的符号，重复利用资源。只要这个库下 载以后，其他的电影都可以不再下载共享符号，直接使用这个库中的符号，使 文件字节数减少。 ( 6 ) 新增了许多功能更强大的a c t i o n s c r i p t 函数、属性和目标对象。兼容并支持 f l a s h 以前的版本。在使用a c t i o n s c r i p t 时，f l a s h 5 将用颜色来区分哪些代码对 以前的f l a s h 播放器兼容。 ( 7 ) a p p l e 授权使用f l a s h 的播放器可内置于a p p l e 产品中，这样就可以通过 q u i c k t i m e 播放f l a s h 的图片、电影和具有交互能力的图像。 ( 8 ) 采用了与j a v a s c r i p t 类似的语法结构，以及新的文本编辑区和调试区。可进 一步提高程序的开发能力，开发更多可扩充的工具，用来开发w e b 应用程序。 ( 9 ) a c t i o n s c r i p t 编辑器允许有两种模式：普通模式和专家模式。所有的脚本程 序均可从外部脚本文件调入，外部的脚本文件可以是任何ascii 码编写的 文本文件。 ( 1 0 ) 支持x m l 上海海运学院硕士学位论文 2 1 3 p h o t o s h o p6 0 p h o t o s h o p6 0 是a d o b e 公司推出的功能强大的图像处理软件，分别用于p c 和苹果机，在p c 上完全适用于w i n d o w s 9 5 9 8 和w i n d o w sn t 平台。 利用a d o b ep h o t o s h o p6 0 可以进行各种平面图像处理，绘制简单的几何图形，给 黑白图像上色，进行格式和色彩模式的转换。利用p h o t o s h o p6 0 ，可以创作出任 何您能构想出来的超现实的“电脑特技”作品。p h o t o s h o p6 0 还可以为专业人员 提供既可以用于互联网，又可用于打印输出的高质量图像的集成解决方案。为了 提高对w e b 功能的支持，p h o t o s h o p6 0 与a d o b ei m a g e r e a d y3 0 相结合，使得更 容易生成、精制和优化w e b 图形，输出w e b 动画，滚动效果及其它动态w e b 图 形。同时，p h o t o s h o p6 0 具有开放式结构，能接受广泛的图像输入设备。 2 2 船舶避碰计算机辅助教学与碰撞局面模拟系统的功能 船舶避碰计算机辅助教学与碰撞局面模拟系统要解决的问题是向教师和学生 提供一个现代化的教学手段，让计算机多媒体技术在教学中充分发挥切实有效的 指导作用。为了有利于软件的编写工作和充分发挥系统的在教学当中的指导作 用，首要问题是解决系统的功能问题，即系统将要面对什么样的用户，给用户什 么样的指导作用，而用户通过系统又能学到什么样的知识。由于该系统主要由两 个子系统组成，因此从系统的两个子系统来简要介绍其具备的功能： 2 2 1 船舶避碰计算机辅助教学系统的功能 教学内容主要以文字材料为主，它是以船舶避碰与值班教材为基础。笔 者参考了大量的多媒体教学软件，根据教学软件的组织形式和船舶避碰知识的特 点，听取了众多资深教师的意见组织成教学软件的教学内容部分，并配以清晰的 读音。该部分内容主要是辅助教师进行课堂教学，指导