5. Giả thuyết nghiên cứu
3.1.1.Mô phỏng về một số thao tác thực nghiệm
Việc thiết kế các mô phỏng về một số thao tác : chưng cất lôi cuốn hơi nước, chưng cất phân đoạn, tính chất của axetilen, phương pháp chiết, phương pháp sắc ký… đều khá giống nhau về cách thực hiện. Ở đây chúng tôi trình bày kịch bản của mô phỏng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. - Sử dụng công cụ vẽ trong Toolbox để vẽ đối tượng hoặc sử dụng mô hình có sẵn trong các phần mềm hóa học khác, sử dụng hình ảnh và chỉnh sửa bằng công cụ Paint có sẵn trong máy tính, trong nội dung thiết kế chúng tôi sử dụng tư liệu sẵn có trong Liblaries của Chemwin. Với ngân hàng dữ liệu tạo hình phong phú, Chemwin cung cấp hình ảnh khá hoàn chỉnh về các dụng cụ : phễu chiết, sinh hàn, đèn cồn….Tuy nhiên đây chỉ là hệ ảnh tĩnh 2D, điểm đánh dấu sự nổi bật 3D của mô phỏng là tạo hình dáng ngọn lửa cháy, cũng như dòng nước trong sinh hàn luôn chuyển động.
Quá trình tạo đối tượng của kịch bản mô phỏng dụng cụ chưng cất lôi cuốn hơi nước được cụ thể hoá như sau :
- Mô hình dụng cụ chưng cất lôi cuốn hơi nước
+ Sử dụng Layer 1 : Tạo bộ dụng cụ chưng cất lôi cuốn hơi nước bằng cách vẽ trong flash và thực hiện thao tác Group (nhóm đối tượng) hoặc lắp ghép dụng cụ có sẵn trong Chemwin. Tuy nhiên việc vẽ và lắp ghép thường tốn nhiều thời gian do đó ta có thể chụp lại bộ hình dụng cụ từ sách giáo khoa sử dụng công cụ Paint có sẵn trong máy tính để sửa ảnh tạo khoảng trống trong hệ thống dụng cụ để các đối tượng màu sắc nổi bật với các hiệu ứng khi đoạn phim chạy.
Hình 3.1. Bộ dụng cụ chưng cất lôi cuốn hơi nước
- Tạo ngọn lửa đèn cồn đang cháy bằng Layer 2
+ Tạo đối tượng ngọn lửa đèn cồn trong library : vào menu insert / new symbol đặt tên “ngọn lửa đèn cồn” ở trong library thuận tiện cho quá trình sử dụng đối tượng. Tại keyframe 1 vẽ ngọn lửa đèn cồn hoặc sử dụng ngọn lửa đèn cồn dạng Bitmap .
+ Layer 2 : tạo cảm giác đèn cồn đang cháy thì đặt vị trí ngọn lửa đèn cồn
hơi khác nhau tại các keyframe khác nhau. Việc sử dụng màu sắc và vị trí khác nhau của ngọn lửa gây cái nhìn “thật” cho thấy hình ảnh ngọn lửa cháy đều và khác biệt với màu nền.
Quá trình chưng cất được thể hiện bằng hiệu ứng chuyển động của các
đối tượng tại các Layer còn lại như sau:
+ Layer 3 : Hơi nước trong mô phỏng cần chưng cất tạo chuyển động trong bình cầu 1 tăng dần từ keyframe 1 đến keyframe 150.
+ Layer 4 : Hơi nước đi qua vòi dẫn tạo chuyển động từ keyframe 150 đến
keyframe 250 với hiệu ứng xuất hiện từ trái qua phải theo hướng ống dẫn. + Layer 5 : Hơi nước trong ở bình cầu 2 chuyển động tăng dần từ keyframe 250 đến 330.
+ Layer 6 : Hơi hoá chất cần chưng cất bị cuốn theo qua ống dẫn tiếp theo
trong hệ thống từ trái qua phải xuất hiện từ từ và chuyển động từ keyframe 330 đến keyframe 400.
+ Layer 7 : Hoá chất nhỏ giọt xuống bình hứng qua sừng bò bằng cách tạo
đối tượng là hai giọt nước trong Library với hiệu ứng và thời gian rơi xuống chênh lệch nhau .
+ Layer 8 : Đối tượng chưng cất được có lượng tăng dần trong bình hứng chuyển động theo chiều từ dưới lên trên tương ứng với lượng hoá chất được chưng cất tăng dần.
Để thấy rằng hệ chất có sự “lôi cuốn” chúng tôi sử dụng màu tím mặc dù không thể hiện đúng màu sắc của hơi nước nhưng mang tính chất “ đánh dấu” sự khác biệt với màu nền của giao diện, tức là gây ra một chuyển động dễ nhìn kèm theo mũi tên minh họa. Màu sắc cũng phân biệt như vậy đối với tinh dầu bị lôi cuốn trong bình cầu thứ hai. Tuy nhiên trong bình hứng thì lớp chất lỏng chưa thể có sự phân lớp rõ ràng vì về mặt lý thuyết cần thêm NaCl bão hòa, chúng tôi chỉ dừng lại ở mức có sự nhỏ giọt dưới sừng bò.
Hình 3.2. Mô phỏng chưng cất lôi cuốn hơi nước
- Để thuận tiện cho việc điều khiển quá trình chạy mô phỏng ta tạo nút lệnh liên kết với hiệu ứng xuất hiện và tắt ngọn lửa tại Layer 9 :
+ Tạo nút (Button) liên kết thời gian xuất hiện ngọn lửa cạnh đèn cồn và có màu trùng với màu nền và nằm ở vị trí cạnh đèn cồn. Đây là một thao tác mang tính chất “đánh lừa” người xem khi đèn cồn vẫn cháy nhưng nút điều khiển bị che lấp bởi sự trùng màu với background. Khi tác động vào nút làm cho người xem hiểu là tác động vào đèn cồn dẫn đến đèn cồn cháy hoặc tắt. + Cách tạo nút như hình vẽ sau : Insert → New Symbol (Ctrl + F8) → Button
giao diện thiết kế Button xuất hiện như sau :
+ Chọn lệnh cho nút : click chuột phải vào nút vừa tạo chọn Actions xuất hiện hộp thoại Actions-button như hình vẽ.
On\(press) \ Enter \ { \ + \ Golbal Functions \ Timeline Control \ Gotoand play ( 10 ) \ }.
- Trong lệnh tạo nút trên thì lệnh bắt đầu được thực hiện tại keyframe 10 (gotoAndPlay).Khi nhấn vào nút thì đoạn phim bắt đầu chạy từ Frame 10. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
On\(press) \ Enter \ { \ + \ Golbal Functions \ Timeline Control \ Gotoand stop (400) \ }. Tại keyframe 400 đoạn phim dừng lại, press là lệnh áp dụng khi người dùng nhấp nút chuột.
Với việc chuẩn bị nội dung kịch bản chi tiết như vậy, việc tiến hành thiết kế một số thao tác khác như : phương pháp chiết, phương pháp sắc kí cột…hoàn toàn theo kịch bản của cơ sở lý thuyết đặc trưng. Với phương pháp chiết việc phân lớp chất lỏng được đánh dấu bằng các màu sắc khác nhau không mang ý nghĩa mô tả màu thực của lớp chất. Chuyển động của chất lỏng trong phễu chiết được mô tả tiến trình từ trên xuống dưới ứng với các keyframe 5 đến keyframe 180. Đồng thời lớp chất lỏng chiết được tăng dần từ dưới lên trong bình hứng.
Tạo khóa phễu dưới dạng nút: có hình dạng giống với khóa phễu ở trạng thái khi chưa mở và khi đã mở tạo cảm giác khi tác động vào nút giống như mở và đóng khoá.
+ Nút 1 có hình dạng giống với hình khoá phễu khi chưa mở khoá tại keyframe 1 và có lệnh như sau : On\(press) \ Enter \ { \ + \ Golbal Functions \ Timeline Control \ GotoandPlay (2) \ }. Lệnh được thực hiện và đoạn phim được chạy bắt đầu từ keyframe 2. Tạo cảm giác khoá phễu chưa mở chúng tôi sử dụng công cụ Free transform tool trong Toolbox.
+ Nút 2 có hình dạng giống khoá phễu khi đã mở được đặt tại keyframe 2 và có lệnh như sau : On\(press) \ Enter \ { \ + \ Golbal Functions \ Timeline Control \ GotoandPlay (1). Hình dạng nút giống với trạng thái khi khoá phễu mở và quá trình chiết được bắt đầu. Khi tác động và khoá phễu tức là thực hiện lệnh với nút thì quá trình chiết trở về trạng thái đóng khoá phễu tại keyframe 1.
- Việc chuẩn bị bộ dụng cụ cho các quá trình đơn giản như chiết, sắc kí cột thì chỉ cần sử dụng công cụ vẽ trực tiếp trong flash và nhóm đối tượng group.
Hình 3.3. Mô phỏng phương pháp sắc kí cột và phương pháp chiết