基于JSFL的Flash自動測評系統(tǒng)研究

王德東，楊永華，盧 暢

（浙江海洋學院公共實驗中心，浙江舟山 316004）

Flash是Macromedia公司（現(xiàn)已被Adobe公司收購）開發(fā)的一款矢量動畫創(chuàng)作工具，主要用來創(chuàng)建二維動畫，也可以用它來創(chuàng)建幻燈片演示文稿、表單應用程序以及通過腳本程序來建立人機交互的內容。Flash可以包含文字、圖形、圖片、聲音以及視頻文件，由于是矢量格式，文件體積很小，很適合應用在網絡廣告、在線游戲以及網絡多媒體教程等領域，其精簡版Flash Lite在手機方面的應用也日漸豐富起來[1]。目前，各個高校大都開設了Flash軟件選修課程，由于選修此類課程的學生人數(shù)往往比較多，教師批改作業(yè)及閱卷工作量都很大，因此設計一個計算機自動測評系統(tǒng)就顯得很有必要。

1 閱卷方案比較

對真實環(huán)境下產生的Flash文件進行計算機自動閱卷，可以考慮三種方案：一是分析SWF文件格式以逆向工程的方式進行，二是利用數(shù)字圖像處理[2]及模式識別的方法[3]，三是在Flash設計環(huán)境下通過運行JSFL腳本來對FLA文件進行模糊批閱。第一種方法不僅工作量巨大，而且由于商業(yè)因素，不可能完全逆向分析。第二種方法需要將Flash的每一幀截圖存為BMP或JPEG格式，然后進行識別，效率太低。第三種方法，有點類似于MS OFFICE中的VBA的閱卷方式，利用腳本語言讀取對象的屬性和標準答案比對，從而實現(xiàn)快速閱卷。這種方法開發(fā)難度低，效率高，可以大大縮短開發(fā)周期。

2 JSFL文件介紹

Flash提供了兩種形式的腳本，一種是編譯后的SWF文件運行時在Adobe Flash Player中執(zhí)行的腳本，即AS(Action Script)。另一種即我們要討論的Flash JavaScript API（簡稱JSAPI），它是Flash提供的應用程序編程接口，運行在Flash編輯環(huán)境中，用于擴展Flash IDE運行時的功能，其對應的腳本語言即JSFL。利用JSFL可以設置對象的屬性，自動執(zhí)行重復性任務，提高創(chuàng)作效率。同時，也可以利用它讀取對象的屬性來達到閱卷的目的。

3 FLASH文檔對象模型（DOM）介紹

Flash JavaScript API基于文檔對象模型(DOM)，該模型允許使用JavaScript對象訪問Flash文檔。DOM包含一組頂級函數(shù)和兩個頂級對象FLfile對象和flash對象。FLfile對象用于對本地文件系統(tǒng)中的文件和文件夾進行操作，fl.documents代表當前打開的Flash文件數(shù)組。例如fl.documents[0]代表第一個打開的FLA文檔,而通過fl.getDocumentDOM().library.items[0]，則可以獲得庫中第一個元素的引用。每個Document對象由子對象和屬性組成。DOM對象模型見圖1。

圖1 FLASH文檔對象模型（DOM）Fig.1 Flash document object model（DOM）

4 操作題測試項目

主要測試內容有：文檔屬性；時間軸、圖層、幀等屬性及操作；動畫類型；庫、元件、位圖、聲音、視頻等屬性；靜態(tài)文本、濾鏡屬性；筆觸、顏色、填充操作；規(guī)則圖形（直線、圓、橢圓及多邊形）繪制操作；不規(guī)則圖形操作等。

4.1 文檔（舞臺）屬性

這里的文檔就是指舞臺，是演員表演的場所。在一個FLASH動畫中，舞臺的大小和幀頻都是一樣的，要想調整某一段動畫的播放速度，可以通過增加或減少幀的方法來解決。

fl.getDocumentDOM().width 和 fl.getDocumentDOM().height 可以返回舞臺的寬度及高度；fl.getDocumentDOM().backgroundColor返回舞臺的背景顏色，格式為＂#RRGGBB＂的字符串，例如返回值為＂0000FF＂代表藍色。document.frameRate它指定播放動畫播放的速度，默認值為每秒12幀，其取值范圍為0.01～120之間。通過getMetadata返回文檔的標題及其描述性文字，這樣GOOGLE等搜索引擎就可以對其進行索引。調用getMetadata函數(shù)后自動產生XML文件，讀取它即可獲得文檔的“標題”及“描述”2個屬性。

圖2 設置文檔（舞臺）屬性Fig.2 Set up parameters of the document(stage)

4.2 場景、時間軸、圖層、幀

4.2.1 場景(scene)及時間軸對象的主要屬性

一場戲劇可以分為很多幕，這個“幕”就可以理解為場景，也可以理解為一本書中的一個章節(jié)。復雜的動畫往往分為多個場景，便于設計及管理。演員、音響、背景等各種因素需要按照事先安排好的次序及時間來進行演出，這個總調度是由時間軸來完成的。主要屬性有，timeline.name：場景（時間軸）名稱；timeline.currentLayer：當前活動圖層的編號；timeline.layerCount：圖層總數(shù)；timeline.layers ：圖層對象數(shù)組。

4.2.2 圖層(layer)對象的主要屬性

圖層可以看成是拍攝用的膠片，每層膠片是透明的，多個圖層按次序垂直排列。處于上面圖層中的對象會遮住下層相同位置的對象。圖層的主要屬性有，layer.color：圖層輪廓顏色；layer.frameCount：圖層幀數(shù)；layer.frames：幀對象數(shù)組；layer.height：以百分比表示的圖層高度；layer.layerType：圖層類型；layer.parentLayer：圖層包含的文件夾、引導圖層或遮罩圖層。layer.locked：圖層的鎖定狀態(tài)；layer.name：圖層的名稱；layer.visible：圖層是否被掩藏。

4.2.3 幀(frame)對象的主要屬性

“幀”是時間軸上的一個小格，是舞臺內容中的一個片斷，多個幀按照一定速度播放就形成了動畫。主要屬性有，frame.name：幀名稱；timeline.currentFrame：當前幀編號；frame.actionScript：ActionScript 代碼；frame.duration：幀的數(shù)量；frame.tweenType：補間的類型；frame.tweenEasing：補間對象的緩動數(shù)量；frame.labelType:幀名稱的類型，分為名稱、注釋、錨記三種；frame.motionTweenOrientToPath：動畫運動時是否旋，其中，motionTweenRotate說明旋轉方向（順時針或逆時針），motionTweenRotateTimes代表定補間元素在起始關鍵幀和下一關鍵幀之間旋轉的次數(shù)；frame.motionTweenScale：對象移動時是否縮放，motionTweenSnap表示是否對齊到路徑，motionTweenSync表示對象運動時是否和時間軸同步。另外還有聲音名稱，播放方式及次數(shù)等屬性。

4.3 元素、位圖、文本、濾鏡

元素是一個統(tǒng)稱，在舞臺上輸入的文本、繪制的圖形、導入的位圖等都是元素，element.elementType表示元素的類型，有常用的有三種：＂shape＂、＂text＂、＂instance＂。Shpae對象是形狀對象。Instance 是庫項目的實例，對于位圖，通過instanceType屬性返回“bitmap”來判斷，然后通過getBits函數(shù)來測試其高度、寬度和顏色位數(shù)。文本類型分為靜態(tài)、動態(tài)及輸入三種，本系統(tǒng)著重測試靜態(tài)（static）文本。通過getTextAttr函數(shù)來測試字體名稱、顏色、大小、加粗、斜體、對齊方式等項目。濾鏡的概念是自FLASH8.0以后增加的，類似于PHOTOSHOP的濾鏡，用于增強位圖、文本、元件實例的效果。用getFilters函數(shù)可以獲得濾鏡對象，進而獲得其它的相應屬性。

4.4 庫、元件

庫（library）對象相當于一模板，包含元件（Symbol）、位圖、聲音和視頻。元件的類型分為 ＂movie clip＂、＂button＂和＂graphic＂，分別代表“影片剪輯”、“按鈕”及“圖形”。對于反復使用的元素，盡可能設計為元件，便于管理并能減少文件體積。通過getItemType屬性可以獲得其類型，通過getItemProperty函數(shù)獲取所選項目的屬性。

4.5 筆觸、填充色、混色器

getCustomStroke()返回筆觸對象。stroke.capType，指定筆觸端類型的字符串。可接受的值為 ＂none＂、＂round＂和 ＂square＂；stroke.thickness 返回筆觸高度；stroke.color返回筆觸顏色。通過 getCustomFill()獲得取所選內容的填充對象，然后通過 fill.style、fill.color、fill.colorArray、fill.posArrayt等來返回填充類型、顏色、漸變及位置等屬性。

4.6 形狀識別

對于標準的矢量圖形的識別，例如直線、圓、橢圓、三角形、矩形、多邊形、星形等，可以統(tǒng)一采用模糊判斷方法。即在題目里明確規(guī)定形狀的高度、寬度以及X、Y的坐標，這樣便于閱卷。Flash編輯環(huán)境中元素的坐標位置見圖3及圖4。通過程序獲取其邊界點（參考6.1小節(jié)里的 getEgePoint()函數(shù)），然后和知識庫里的標準點比對，只要存在這些點（允許一定的誤差）就認為操作是正確的。

對于不規(guī)則區(qū)域的識別相對比較復雜，不規(guī)則區(qū)域是由貝塞爾曲線組成的。在獲取了邊界點后，利用貝塞爾曲線公式，根據(jù)統(tǒng)計方法進行判斷[4]。

圖3 屬性設置面板Fig.3 Panel of parameter setting-up

圖4 圓的坐標點分配示意圖Fig.4 Map of distribution of circle points on the coordinate

5 綜合舉例

閱卷系統(tǒng)可以采取兩種方式給出成績：一是在JSFL文件里輸出各種對象的屬性值，并保存為文本文件，然后利用其它高級語言（例如VB）來讀取這個文件和標準答案比對；另一種方法是利用JSFL直接評分，并將分數(shù)寫在文件里，然后利用VB來讀取這個分數(shù)。前者比較靈活，可以結合數(shù)據(jù)庫做成通用的系統(tǒng)，后者則可以設計一些比較復雜的題目，閱卷效率比較高。示例1采用了第一種方法，示例2則采取了第二種方法。另外，為了節(jié)約篇幅，程序中略去了錯誤處理代碼，具體閱卷時，需要詳細考慮容錯問題，例如考生沒有全部完成題目，此時JSFL代碼可能得不到正確的結果，可以使用try…catch(error)…finnaly以及使用if語句來處理。

5.1 示例 1

繪制 1個圓，半徑為 60，位置（X、Y）為（100，100）。筆觸顏色為為紅色，高度為4，用放射狀顏色填充，顏色點位置大概為（0，255），顏色分別為藍色、白色。見圖5。

圖5 閱卷示例1Fig.5 Example 1 of Assessment

關鍵閱卷代碼及分析：

表1 score1.txt文件的內容Tab.1 Content of the file score1.txt

表1所示的內容，用VB打開該文件，使用Instr()等函數(shù)就可以進行閱卷，只要判斷存在第1行的數(shù)據(jù)，就可以認為正確繪制了一個圓。然后判斷第2、3行的內容，和標準答案比較即可給出分數(shù)。

5.2 示例 2

新建1個FLA文件，將圖層1命名為“背景”，導入素材“乒乓桌.jpg”到舞臺上，將其設置為背景。新建1個元件“乒乓球”，類型為“影片剪輯”。新建1個圖層，命名為“乒乓球”，將“乒乓球”元件拖到主舞臺中，從第1幀到第10幀建立補間動畫，見圖6。

圖6 閱卷示例2Fig.6 Example 2 of assessment

關鍵閱卷代碼：

5.3 建立題庫及閱卷程序

Flash操作題目閱卷系統(tǒng)分為兩個部分：出題系統(tǒng)及閱卷系統(tǒng)，主程序及控制部分用VB開發(fā)，F(xiàn)lash對象屬性的獲得通過JSFL來獲取。系統(tǒng)框架圖見圖7。在VB中結合ADO來操作數(shù)據(jù)庫[5]，出題時用JSFL讀取FLA文件對象的各種屬性并寫入數(shù)據(jù)庫。閱卷時，再次利用JSFL獲得對象的屬性，進行比對，給出成績并寫入數(shù)據(jù)庫。閱卷的JSFL文件以及VB閱卷腳本保存在數(shù)據(jù)庫里，可以動態(tài)增加修改，因此本系統(tǒng)具有靈活的可擴展性。

圖7 閱卷系統(tǒng)框架圖Fig.7 The framework of the assessment system

VB關鍵代碼：

6 結束語

對于Flash軟件的考核，主要是測試學生對基本工具掌握的情況等，通過實例可以看出，該測試方法完全可行，結合在線理論測試系統(tǒng)及CAI輔助學習系統(tǒng)，可以大大減少教師的工作量，提高學生的學習興趣及積極性，提高了閱卷的公正性。本系統(tǒng)在我校的Flash公選課程里試用，取得了不錯的效果。下一步打算將其做成COM插件[6]的形式運行于IE瀏覽器里，這樣整個系統(tǒng)都是基于B/S結構，方便了系統(tǒng)的使用及更新。

[1]張 震.中文Flash8動畫網頁制作與實例教程[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2006.

[2]孫家廣.計算機圖形學[M].北京：清華大學出版社，2002.

[3]張新峰,沈蘭蓀.模式識別及其在圖像處理中的應用[J].測控技術，2004，23(5):28-32.

[4]徐文勝.真實環(huán)境下FLASH自動測評系統(tǒng)[J].農機化研究,2004(1):227-229.

[5]魯佩云.ADO對象模型和用VB實現(xiàn)其應用的兩種方式[J].計算機工程與設計，2005，26(7):1 947-1 949.

[6]游慶祥,姚世軍,韓 強.一種基于接口匹配的構件庫設計[J].微計算機信息:管控一體化,2006,22(9273):269-271.