杜永锋
武警海警学院 浙江省 宁波市315801
摘要:利用仿真软件设计实体设备的仿真操作系统,组织学生教学实作,用新型的多媒体教学模式替代传统的教学模式,这种学习形式更加直接,印象更加深刻,也是教学发展趋势。本文利用Flash CS6作为开发工具制作通信短波电台的模拟仿真系统,实现了电台的基本功能。该仿真系统的制作,使通信工程专业学生可以更好、更直观地进行理论学习,为实验教学和训练提供一个良好的平台。解决院校实验室实体电台数量少,学生实验实作时间短等问题。同时,通过操作该电台模拟仿真系统,将理论与实践结合,提高学生学习效果和学习的积极性。
关键字:仿真系统 短波电台 Flash CS6技术
1.设计背景
通信短波电台是军事、公安和地方应急救援部门处置突发事件经常用到的一种超视距轻颖背负式电台,该电台在野外搜救任务、处突任务中发挥着非常重要的作用。但是无论是在院校还是在地方实际使用的相关业务部门,都存在通信设备有限,练习时间短等问题。特别是通信短波电台显示界面小导致不方便现场演示,设备操作频繁容易引起故障等实际情况,给学习和使用电台带来了困难。通信短波电台功能较强,为了使用者熟练掌握该电台的基本操作和使用方法,本文提出通信短波电台模拟仿真系统设计。
2.设计涉及的关键技术
本设计主要以Flash CS6来制作通信短波电台的仿真系统。该软件的优势主要表现在:
(1)矢量图形系统。使用Flash创建的元素是用矢量来描述的。与位图图形不同的是,矢量图形可以任意缩放尺寸而不影响图形的质量。
(2)高效SWF压缩。对于面向Flash Player11或更高版本的SWF,可使用一种新的压缩算法,即LZMA。此新压缩算法效率会提高多达40%,特别是对于包含很多ActionScript或矢量图形的文件而言。
(3)支持MP3数据流式音频。可以将MP3音频压缩格式的文件直接导入Flash中,将音乐、动画、声效等融为一体。
(4)导出PNG序列文件。 使用此功能可以从库项目或舞台上单独影片剪辑、图形原件和按钮中导出一系列PNG文件。Flash或其他应用程序可使用这些图像生成内容。
3.仿真系统方案设计
3.1 系统设计流程
设计包括搜集资料、整理资料、制作系统框架、制作仿真以及优化完善等工作,主要流程为前期、中期和后期工作。前期工作为确定本设计方案,搜集整理资料、素材,拍摄电台的正面照片,用Photoshop美化电台图片及系统背景照片,为下一阶段打下基础。中期主要任务为制作所需的各个按钮、原件及影片剪辑,并将其导入到“库”面板当中并制作电台首页、面板介绍、电台性能、日常维护、保养规定、退出以及最重要的电台仿真部分,然后将仿真部分导入到系统中并利用ActionScript 2.0实现各个部分之间的跳转。最后,将其他一些不足的地方逐步完善,优化细节即可完成设计。主要流程如下图所示。
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3.2设计原则
(1)确保主要功能的完善性
本设计的目标是通过模拟仿真还原通信短波电台的操作,以保证通信工程专业学生在学习过程中能够更直观地学习该电台的操作方法,解决学校实验设备数量不足的问题。一切对该设计的优化及功能的拓展,都是基于该目标的基础上进行的。
(2)保证电台仿真视觉的真实性
为保证该电台模拟仿真系统在视觉上的真实性,使用高像素的单反照相机对实验室通信电台进行反复拍摄,筛选照片并用Photoshop软件进行美化。同时,为保电台模拟仿真系统中资料的准确性,还对电台操作过程中屏幕的显示进行录像,以保证仿真效果的真实性、准确性。
(3)具备良好的兼容性
此系统以SWF格式导出,可以在任何操作系统的Flash 播放器、大部分视频播放软件或网页中打开使用,对电脑软、硬件配置要求比较低。拥有良好的兼容性,大大降低了使用的条件。
(4)保证良好的教学互动性
电台模拟仿真系统设计的最终目的是为广大学生的教学和训练提供一个良好的平台,使其在学习过程中理论结合实际,提高学习效果,提高学员学习的积极性,更解决了实验设备短缺的问题。
3.3 功能实现
通信短波电台按键不是很多,但是操作过程中,一些按键的长按与短按功能会截然不同。而且各开关、按键既相互联系、相互制约,又相对独立,进行模拟有一定的难度。机器本身智能化程度较高,实现全面仿真的难度很大,在设计上的主要目的是实现该电台的基本功能。
3.4电台仿真及面板介绍部分制作
使用影片剪辑实现仿真操作界面及屏幕各界面的显示,并通过ActionScript 2.0对其进行控制。同时为使用者提供一个清晰、美观的操作界面,设计制作初期,经多次拍摄照片,利用Photoshop软件处理,反复对比,方才选定电台的仿真操作界面。比如设计面板开关,首先需要在Photoshop软件里面把面板按钮抠图出来,逆时针旋转一定角度使其正好对准“关机状态”指示图标,然后将其保存。执行“插入”菜单里的“新建元件”命令,打开“创建新元件”对话框,在名称里输入“开关”,类型选择“影片剪辑”。将电源开关图片导入到舞台,电源开关影片剪辑元件制作完成。
再如界面设计,新建一个Flash ActionScript 2.0文档,帧速率24帧每秒,尺寸为1024*768。新建一个图层,并在第一帧新建元件类型为影片剪辑,命名为“元件1”。用绘图工具画出背景大框架,大框架由不同效果的图片拼凑而成,以达到视觉效果更为优秀的目的。然后用文字工具将标题及相关要素完成放到顶部,并把标志性LOGO也放到顶部,框架部分就完成了。制作完成后,作为整个设计的基础背景。
对背景的设计,可以在场景1建立一个新的图层,新建元件类型为影片剪辑,命名为“元件2”。在“元件2”中先建立图层1和图层2,从搜集的资料中,找出一张照片,作为背景图,用photoshop软件稍作修饰后,将图片导入到库中,并插入到图层2的第一帧。在图层1上绘制一个深色的方形,并建立遮罩效果。这里遮罩的作用是截取我们所需要的那部分图片,保证背景图的美观。至此背景和框架部分就完成,并在后面的几帧将图片虚化以突出设计的主要内容。
4.结束语
随着各大院校对设备实际操作的教学日益重视,组织力量研发实验实体设备的仿真操作系统,将变得日益普及,更加完善,无论在智能要素设计上,还是软件开发利用,都将展现一个新的面貌。新技术开发运用永远在路上,没有止境,本文抛砖引玉,旨在引起广大教学实践者重视对教学设备仿真开发的重视,技术是成熟的,关键是理念。
作者:武警海警学院 杜永峰