Programowanie wizualne i dodatek Dynamo

Co to jest programowanie wizualne?

Często projektowanie obejmuje ustanowienie wizualnych, systemowych lub geometrycznych zależności między częściami projektu. Zazwyczaj te zależności są opracowywane w ramach procesów roboczych, które pozwalają przejść od koncepcji do wyników za pomocą reguł. Często nieświadomie pracujemy algorytmicznie: definiujemy szczegółowy zestaw operacji, które są wykonywane na podstawie podstawowego układu logicznego obejmującego dane wejściowe, przetwarzanie i dane wyjściowe. Programowanie pozwala nam kontynuować pracę w ten sposób, ale poprzez sformalizowanie algorytmów.

Algorytmy pod kontrolą

Termin algorytm przedstawia olbrzymie możliwości, ale często jest błędnie rozumiany. Algorytmy mogą generować nieoczekiwane, przedziwne, a nawet niesamowite wyniki, ale nie są magicznym rozwiązaniem. W rzeczywistości same w sobie są całkiem proste. Przyjrzyjmy się namacalnemu przykładowi: żurawiowi origami. Rozpoczynamy od kwadratowego arkusza papieru (wejście), wykonujemy szereg zagięć (operacje przetwarzania) i otrzymujemy żurawia (wyjście).

Żuraw origami

Gdzie tu jest algorytm? Stanowi on abstrakcyjny zestaw kroków, które możemy przedstawić na kilka sposobów — w sposób tekstowy lub graficzny.

Instrukcje tekstowe:

1. Zacznij od kwadratowego arkusza papieru, ułożonego kolorową stroną do góry. Zagnij go na pół i otwórz. Następnie zagnij go na pół wzdłuż drugiej przekątnej.

2. Obróć arkusz na białą stronę. Zagnij arkusz na pół, dociśnij zgięcie i otwórz, a następnie zagnij arkusz ponownie w drugim kierunku.

3. Używając utworzonych zagięć, połącz trzy górne rogi modelu z dolnym rogiem. Spłaszcz model.

4. Zagnij górne trójkątne skrzydła do środka i rozwiń je.

5. Zawiń górną część modelu w dół, dociśnij zagięcie i rozwiń je.

6. Otwórz górne skrzydło modelu, jednocześnie odchylając je do góry i przyciskając boki modelu do wewnątrz. Spłaszcz model i dociśnij.

7. Obróć model i powtórz kroki 4–6 po drugiej stronie.

8. Zagnij górne skrzydła do środka.

9. Powtórz to po drugiej stronie.

10. Zagnij obie „nogi” modelu w górę, dobrze dociśnij zagięcie, a następnie rozwiń je.

11. Zagnij te „nogi” do wewnątrz wzdłuż zagięć zrobionych przed chwilą.

12. Po jednej stronie zrób zagięcie do wewnątrz, aby zrobić łeb, a następnie zawiń skrzydła w dół.

13. Żuraw gotowy.

Instrukcje graficzne:

Żuraw origami — instrukcje

Definicja programowania

Użycie jednego z tych zestawów instrukcji powinno umożliwić zrobienie żurawia, a osoba postępująca zgodnie z nimi stosuje algorytm. Jedyną różnicą jest sposób, w jaki odczytuje się formalizację zestawu instrukcji, co prowadzi do pojęcia programowania. Programowanie, często skrótowo nazywane programowaniem komputerowym, to sformalizowanie przetwarzania serii operacji w wykonywalny program. Jeśli zmienimy powyższe instrukcje tworzenia żurawi w format, który komputer może odczytać i uruchomić — programujemy.

Kluczem do pierwszego wyzwania związanego z programowaniem jest to, że trzeba polegać na jakiejś formie abstrakcji, aby skutecznie komunikować się z komputerem. Przybiera to postać różnych języków programowania, takich jak JavaScript, Python lub C. Jeśli można napisać powtarzalny zestaw instrukcji, tak jak w przypadku żurawia origami, wystarczy tylko przetłumaczyć je dla komputera. Możemy umożliwić komputerowi utworzenie żurawia lub nawet wielu różnych żurawi różniących się tylko odrobinę między sobą. Na tym polega siła programowania — komputer wielokrotnie wykonuje dowolne przypisane mu przez nas zadanie lub zestaw zadań bezzwłocznie i bez błędów popełnianych przez ludzi.

Definicja programowania wizualnego

Pobierz plik przykładowy, klikając poniższe łącze.

Pełna lista plików przykładowych znajduje się w załączniku.

12KB

Visual Programming - Circle Through Point.dyn

Poproszono Cię o instrukcje składania żurawia origami. Jak do tego przystąpisz? Utworzysz je za pomocą grafiki, tekstu czy połączenia tych dwóch metod?

Jeśli Twoja odpowiedź obejmowała zastosowanie grafiki, programowanie wizualne to dla Ciebie idealna metoda. Proces ten jest zasadniczo taki sam zarówno dla programowania, jak i dla programowania wizualnego. Wykorzystuje się tę samą strukturę formalizacji. Jednak instrukcje i zależności w programie definiuje się za pomocą graficznego (lub wizualnego) interfejsu użytkownika. Zamiast wpisywać tekst ograniczony składnią, łączy się ze sobą wstępnie spakowane węzły. Oto porównanie tego samego algorytmu — „rysowanie okręgu przez punkt” — zaprogramowanego za pomocą węzłów i za pomocą kodu:

Program wizualny:

Program tekstowy:

myPoint = Point.ByCoordinates(0.0,0.0,0.0);
x = 5.6;
y = 11.5;
attractorPoint = Point.ByCoordinates(x,y,0.0);
dist = myPoint.DistanceTo(attractorPoint);
myCircle = Circle.ByCenterPointRadius(myPoint,dist);

Wyniki algorytmu:

Wizualność programowania w taki sposób ułatwia rozpoczęcie korzystania z niego i często przemawia do projektantów. Dodatek Dynamo służy do programowania wizualnego, ale jak przekonamy się później, nadal umożliwia programowanie tekstowe w aplikacji.