基于c#及flash技术的儿童画图软件的设计与实现

摘　要：C#是功能强大的编程语言，Flash 是矢量动画制作的佼佼者，儿童是祖国的未来，如何将C#与flash结合起来设计出适合孩子们使用的画图软件，这个问题是值得我们探讨的。

关键词：C# flash ；儿童； 画图软件； 设计 ； 实现

引言
   父母或教师若想引导孩子走进美术世界，给幼儿美术教育一个好起点，就必须能充分了解孩子与生俱来的种种本能，为孩子选择好的启蒙工具。随前计算机的普及，画图软件是一个不错的选择。如何设计与实现适用于儿童的画图软件呢？这是本文研究与讨论的问题。
1.画图软件现状与未来发展趋势分析
　　1.1儿童画图软件的现状
（1） 儿童画图软件以游戏软件居多，主要针对学前儿童（儿童从3周岁到6~7周岁这一年龄阶段称为学前儿童）使用，要求操作者有较强的鼠标控制能力。
（2） 软件主要使用flash设计与制作，规模较小，功能较为单一，主要体现为上色、描线或绘画。
　　2.儿童画图软件的发展方向
2.1使用者范围扩大
     随着电脑的普及，多媒体幼儿教育的广泛使用，儿童画图软件将广泛应用于家庭及学校教育，使用者的年龄跨度也将扩大整个儿童时期（儿童时期一般是指从出生到15周岁）。
（1） 软件的功能更齐全，操作更简单，软件专业性与趣味性将有机的结合
随着使用者多年龄段的出现，软件将不仅仅包括上色、描线或绘画等单一功能，还将包括幼儿期（儿童从1～3周岁末的这个时期称为幼儿期）的启蒙教育以及学龄期（儿童从6～7周岁到15周岁这一年龄阶段称为学龄期）的创造力培养。
（2） 软件设计技术更专业化，更多样化
当软件市场的需求量增大，则必然会引起更多专业人士关注，从而使技术更加专业化，更加多样化。
2.2软件设计
   此软件专为两岁以上儿童进行美术学习而设计的自由画图软件。如图1所示，它有简单、容易使用的界面，有趣的音效。软件分为“认知”与“绘图”两大功能模块。

   “认知”功能通过点击界面中的“认知”按钮进入，由颜色认知、图形认知与图像认知三个部分组成。这一模块由Flash 技术实现，主要针对幼儿设计，以培养幼儿的感官能力为主，让孩子多听、多看、多记，强化幼儿的形象记忆。
   “绘图”功能包括新建，保存，打印，绘画，变形，形状，文本，奇特效果，重复与撤消功能，主要由C#编写而成，能够实现自由画图，图形组合，图形图像变形，图形图像特效处理，以培养孩子的创造想象能力为主。
3.软件实现
3.1基于C#+VS2008技术的软件基本功能的实现
   C# 是随.NET Framework 一起发布的一种新语言，是一种崭新的面向对象的编程语言，强调以组件为基础的软件开发方法。在VS2008开发平台上，利用C#组件特性较轻松地完成软件操作界面的设计及软件基本功能的实现，本软件中主要使用的组件及其实现功能如表1所示：
表1
3.2基于Flash技术的“认知模块”功能的实现
（1） 认知功能模块使用Flash设计的原因
第一、此功能模块主要是动画与小游戏；
第二、Flash技术有着动画、游戏制作特有优点： Flash动画储存容量小，可以通过为Flash动画添加动作脚本使其具有交互性，从而让观众成为动画的一部分。
（2） 通过动作脚本实现交互动画
在认知模块中为了提高使用者的积极性，大量的使用了交互技术。交互动画是通过动作脚本(ActionScript)语言设置动作来产生的。ActionScript是面向对象的脚本程序语言，在Flash 8中，将ActionScript代码添加到关键帧（Keyframe）、按钮（Button）或影片剪辑（Movie Clips）中就可以实现动画的交互效果。
（3）flash动画播放技术
C#是不直接支持flash文件格式的，需采用ActiveX控件方式播放。在工具箱中单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“选择项”命令，弹出“选择工具箱项”对话框，然后单出“COM组件”，选择shockwave Flash Object，在“认知”播放按钮添加如下代码：
    = me;
　　();
3.3基于GDI+技术的“绘图模块“功能的实现
     GDI+指的是.NET Framework3.5 中提供二维图形，图像功能，是构成Windows操作系统的一个子系统，它提供了包括位图、画笔、画刷、颜色、坐标空间和坐标变换、填充形状、线条和曲线、文本与字体等多种图形图像技术。利用GDI+技术中的pen对象可实现绘图功能，利用Brush对象可实现形状功能，利用DrawImage()可实现图像的倾斜，利用DrawImage()和ScaleTrasform()可实现图像的缩放。
4． 基于数学运算的特效功能的实现
   软件的特效部分是一个非常能发挥孩子们“天马行空”特性的部分，在许多特效的编程中都深深地烙下了数学运算的印迹。例如，用像素加法运算实现两图像合成效果；用乘法运算实现掩模处理，从而达到屏蔽图像与保留图像的某一部分；用几何运算实现图像的缩放，裁剪，旋转等功能；用逻辑运算实现突出两幅图像中的不同部分，而屏蔽掉相同部分。正因为这些图像处理中应用了数学运算，才使整个软件更加神奇。当然，在应用数学运算进行程序设计时要注意以下原则：能做加法，就不要做乘法；能进行移位运算，就不要做乘法运算；能进行整数运算，就不要进行浮点运算。
5． 优化算法的关键是优化循环
   整个软件编程过程中，经常会使用同一个编程思路，那就是：“循环处理图像数据区内所有像素”，然而一幅图像可能含有上千万个像素点，对于这样大规模的运算，要处理完它们不是一件容易的事，因此节省像素的每一步运算是优化算法的关键，在编程过程中使用以下原则可优化循环：
* 如果将多条语句组合成一条语句可能改善性能，则就使用一条语句。
* 循环体中应尽量使用常用的数据结构（如int、uint 、byte等），避免使用类、结构体等非常用数据结构（如color）来进行运算
6. 结束语
   本文分析了儿童画图软件现状与未来，介绍了使用C#与flash技术设计与实现的一款儿童画图软件，希望此文能够达到“抛砖引玉”的作用，吸引更多的专业人士在这方面为我们的下一代投入更多的精力，做出更多努力。

参考文献：
[1] 王小科，徐薇.《C#从入门到精通》.北京：清化大学出版社，2010
[2] 杨东昱.《ActionScript3.0范例随学随用》.北京：清华大学出版式社，2009
[3] 周鸣杨, 赵景亮 .《精通GDI+编程》.北京：清华大学出版式社，2004
[4] 联骏.图像编程精髓：从开发自己的photoshop开始.北京：电子工业出版社，2006

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