Im PAKMA werden physikalische Sachverhalte durch dynamisch ikonische Repräsentationen visualisiert. Um diese Dynamik umzusetzen, müssen das Aussehen und/oder die Position der Animationselemente während des Simulationsablaufes verändert werden. Diese Steuerung wird über die Bezugspunkte vorgenommen. Jedes Animationselement hat ein oder zwei solcher charakteristischen Punkte, denen jeweils eine eigene Registerkarte zugeordnet ist, mit der die Bewegung des jeweiligen Punktes und damit die Bewegung und Form des Animationselementes eindeutig festgelegt wird. Zur Auswahl stehen hierbei fixiert, relativ, absolut, konstante Form und Nachläufer, deren besondere Funktion nun erklärt wird.

• Wählt man die Registerkarte P1 aus, so ist zunächst als Voreinstellung der Unterpunkt fixiert aktiviert (s. Abb. 3.36). Dies ist anfänglich für alle Bezugspunkte der Fall und bedeutet, das Animationselement bleibt unverändert, also fixiert, an der Stelle im Ausgaben-Fenster, wo es nach dem Aufziehen platziert wurde. Man hat dann noch die Möglichkeit zu entscheiden, ob das Animationselement in den Bildhintergrund gezeichnet wird oder nicht. Ist diese Option aktiviert, so kann man die Zeichenebene des Elements nicht beeinflussen, d.h. andere Elemente liegen evtl. darüber und können es somit verdecken. Ebenso ist für in den Bildhintergrund gezeichnete Elemente keine Steuerung über das Kernprogramm möglich. Wurde ein Punkt eines Animationselementes als fixiert gewählt, so erkennt man dies im Ausgabefenster daran, dass der entsprechende Punkt, hier P1, als Markierung ein liegendes Kreuz erhält.



• Die wohl am häufigsten verwendete Einstellungsoption ist absolut. Hier können den Koordinaten des jeweiligen Punktes Werte beliebiger Ausgabe­größen zugeordnet werden (s. Abb. 3.37a).
  Zunächst kann die Art des Koordinatensystems, ob ein kartesisches oder ob Polarkoordinaten, ausgewählt werden.
  
  Für die x- und y-Komponenten im kartesischen System ist dann der Wert „konstant“ für einen festen, unveränderlichen Wert voreingestellt, wie dies in Abb.3.37 für die x-Achse noch zu sehen ist.
  
  Soll sich eine Koordinate des Bezugspunkts P1 gemäß einer Variablen ändern, so öffnet man durch Anklicken des Pfeil-Buttons recht neben "konstant" die Liste der Ausgabevariablen, die im Kernprogramm in der Ausgabeanweisung Ausgabe(a,b,...) deklariert wurden. Für die gewählte Variable besteht noch die Möglichkeit einen Faktor einzugeben, mit dem deren Werte bezüglich der Skalierung multipliziert werden sollen.
  Bei dieser Einstellung ist wichtig, die Art der Skalierung festzulegen, gemäß der der Punkt zu zeichnen ist. Vorausgewählt ist eine Skalierung "nach Bereichsgrenzen", die der Variablen im Dialogfeld Bereichsgrenzen zugewiesen wurde. Hierdurch wird eine horizontale bzw. vertikale Strecke auf dem Bildschirm festgelegt, die etwa 2/3 der Breite und Höhe des Bildschirms ausmachen. Die oberen bzw. unteren Grenzen entsprechen den Endpunkten dieser Strecken, innerhalb derer die Bewegung erfolgt.
  Es ist auch möglich, die Skalierung der im x- bzw. y-Fenster ausgewählten Variablen an der Skalierung einer anderen Variablen auszurichten. Dafür gibt es den Unterpunkt "alternative Skalierung", bei dem sich dann wieder die Liste der Ausgabevariablen öffnet und die alternative Variable auszuwählen ist.
  
  Wenn es im Ausgabenfenster Graphenfenster oder Balkendarstellungen gibt, dann können die dort vorhandenen Achsenskalierungen benutzt werden. Dies ist besonders dann interessant, wenn sich eine Komponente eines Bezugspunktes eines Animationselementes gemäß der Skalierung einer Koordinatenachse bewegen soll. Dafür gibt es wie in Abbildung 3.37a im Skalierungsblock einen zweiten Radio-Button direkt unter dem für die Wahl "nach Bereichsgrenzen". Dort kann man eine Skalierung wählen wie "in...", wobei die entsprechende Aufklappliste alle Graphenfenster und Balkendarstellungen des aktuellen Ausgabefensters aufführt. Das ausgewählte Objekt wird während des Editiervorgangs in dem aktuellen Ausgabefenster durch einen farbigen Rahmen gekennzeichnet, so dass leicht zu prüfen ist, ob das richtige Fenster gewählt wurde. Für Graphenfenster ist dann zusätzlich in der Aufklappliste darunter der Graph mit der Koordinatenachse zu wählen, nach der die Skalierung der im x- bzw. y-Fenster ausgewählten Variablen erfolgen soll.
  Auch hier kann eine alternative Skalierungsvariable gewählt werden.
  
  Schließlich kann für Sonderfälle noch dieselbe Skalierung wie y bzw. x ausgewählt werden.

  Abb.3.37a Registrierkarte "Bezugspunkte absolut" für kartesische Koordinaten

  

  Abb.3.37b Registrierkarte "Bezugspunkte absolut" für Polarkoordinaten

  
  

  Nicht zulässige bzw. unvollständige Einträge werden farblich hervorgehoben und müssen erst korrigiert werden, bevor eine Bestätigung der Einträge über den Button O.K. übernommen werden können.

  
  Nach Festlegung dieser Skalierung kann noch, falls gewünscht, ein Nullpunkt gesetzt werden, bezüglich welchem die Position des Animationselementes festgelegt werden soll. Zum einen kann mittels Klick auf ein absoluter Nullpunkt im Ausgabefenster über den Mauszeiger gesetzt werden. Dieser kann nach Klick auf die gewünschte Position im Ausgabefenster des PAKMA über die Cursor-Tasten noch pixelweise verschoben werden und wird nach Betätigen der Return-Taste als absoluter Nullpunkt übernommen. Alle Verschiebungen des Animationselementes werden dann bzgl. dieses damit festgelegten, nicht veränderbaren Bezugspunktes berechnet und vorgenommen.
  

  Abb.3.38 relativer Nullpunkt

  Zum anderen kann aber auch über die Wahl von ein relativer Nullpunkt über das rechts daneben erscheinende Dialogfeld (s. Abb. 3.38) bestimmt werden. Dieser gewählte Punkt entspricht einem Bezugspunkt eines anderen Animationselementes und kann demzufolge auch ein bewegter Punkt sein. Um die Auswahl des gewünschten Bezugspunktes zu erleichtern kann nach Drücken von der Bezugspunkt im Ausgabefenster direkt durch Anklicken ausgewählt werden.
  Zusätzlich können über alle Elementnamen eingeblendet werden. Durch den Button kann ein einmal gewählter Nullpunkt wieder gelöscht werden.
  Wiederum lässt sich ein als absolut deklarierter Punkt am entsprechenden Zeichen im Ausgabefenster sofort erkennen.
  
  Werden bei der Wahl des Koordinatensystems Polarkoordinaten ausgewählt, dann sind r- und auf den Wert „konstant“ für einen festen, unveränderlichen Wert voreingestellt.
  Radius r und Winkel phi legen eine Polarkoordinate fest. Da die Wahl des Radius r völlig analog zu der Wahl der x- bzw. y-Komponente im kartesischen System erfolgt, werden hier nur die Besonderheiten bei der Wahl von beschrieben. Soll sich der Winkel der Polarkoordinate des Bezugspunkts P1 gemäß einer Variablen ändern, so öffnet man auch hier durch Anklicken des Pfeil-Buttons rechts neben "konstant" die Liste der Ausgabevariablen, die im Kernprogramm in der Ausgabeanweisung Ausgabe(a,b,...) deklariert wurden. Für die gewählte Variable besteht noch die Möglichkeit einen Faktor, mit dem diese multipliziert werden soll, einzugeben.
  Betrachten Sie die Abbildung 3.37b. Dort ist die Registrierkarte "Bezugspunkte absolut" für Polarkoordinaten zu sehen. Der Winkel phi wird in positiver Drehrichtung (gegen den Uhrzeigersinn) und im Gradmaß an die 0°-Linie angetragen. Dazu muss zunächst unter der Einstellung "Null bei :" gewählt werden, in welcher Richtung diese Linie liegen soll. Dort kann eingegeben werden, um wie viel Grad sich diese 0°-Linie in positiver Drehrichtung um den Nullpunkt drehen soll. In Abbildung 3.37 ist für den Wert "Null bei :" noch der Wert 0 eingestellt, d.h. die 0°-Linie läuft entlang der positiven x-Achse in einem entsprechenden kartesischen Koordinatensystem.



• Wenn sich bei einem Animationselement der eine Punkt P2 in genau gleicher Weise wie ein anderer Punkt P1 des gleichen Elements bewegen soll (oder umgekehrt), ist es besonders einfach diesen als Punkt relativ zu P1 zu definieren. Wird diese voreingestellte Option im Eigenschaftsdialog gewählt (s. Abb. 3.39), so führt der entsprechende Punkt P2 eine Bewegung relativ zum Bezugspunkt P1 aus, die durch einen Versatz charakterisiert ist. Hierbei bedeutet Versatz eine relative Verschiebung in Pixeln, die direkt über die Tastatur eingegeben werden kann, oder man kann das Animationselement mit der Maus in die gewünscht Position bringen oder auf die gewünscht Größe aufziehen.
  Es ist aber auch möglich, den markierten Punkt eine relative Bewegung ausführen zulassen, die durch eine beliebige Größe bestimmt wird. Hierzu muss lediglich für die x- bzw. y-Koordinate die gewünschte Ausgabevariable über das Auswahlmenü ausgesucht werden. Alle Festlegungen im Hinblick auf die Skalierung wie nach Bereichsgrenzen, in Graphen etc. sind identisch zu den Möglichkeiten bei einem absoluten Bezugspunkt. Nur die Wahlmöglichkeiten für einen separat festzulegenden Nullpunkt entfallen. Entsprechend entfallen auch die Abfragen, vgl. Abb.3.39 mit 3.37, da hier stets P1 der Nullpunkt ist.
  Ein als relativ deklarierter Bezugspunkt erhält das Zeichen im Ausgabefenster, um die gewählte Beziehung zu verdeutlichen.
  

  Abb.3.39 Registrierkarte : Bezugspunkt relativ zu P1

  

  Abb.3.40 Bezugspunkt +Konst.Form




• Anstatt einen Punkt relativ zu seinem anderen Bezugspunkt mit Versatz zu definieren kann man konstanten Form wählen, s. Abb. 3.40. Dies bedeutet, dass der Punkt in konstantem Abstand zum anderen Bezugspunkt bleibt und eventuelle Bewegungen mit ausführt. Diese Form der Auswahl wird durch das Symbol im Ausgabefenster repräsentiert.



• Der Unterpunkt Nachläufer ist dann zu wählen wenn sich der Bezugspunkt wie der Bezugspunkt eines anderen Animationselements bewegen soll, d. h. ihm im momentan vorgegebenen x, y-Abstand nachfolgen soll. Nach Wahl dieser Beziehung muss das entsprechende Animationselement und der Bezugspunkt jeweils in dem erscheinenden PopUp-Fenster aus der Liste aller aktiven Animationselemente ausgewählt oder direkt im Ausgabefenster nach Betätigung von bestimmt werden (s. Abb. 3.41). Es könnte zum Beispiel festgelegt werden, dass der Punkt P1 eines Rechtecks dem Punkt P1 eines Kreises, dem zuvor eine Bewegung zugeordnet wurde, in festem Abstand folgen soll. Diese Einstellung wird sofort durch eine gestrichelte Verbindungslinie und das Zeichen für den Nachläufer-Punkt im Ausgaben-Fenster visualisiert (s. Abb. 3.41).

Abb.3.41 Bewegung eines Animationselements als Nachläufer festlegen

Wenn Sie auf einer Registrierkarte für P1 oder P2 die Einstellung fixiert, absolut, relativ, konst.Form oder Nachläufer verlassen und statt dessen eine andere wählen, so gehen die bereits neu vorgenommenen Einstellungen verloren, da zunächst immer die Voreinstellungen präsentiert werden. Erst durch Drücken des Buttons OK sind die Bewegungen der Punkte P1 und P2 eindeutig festgelegt und gespeichert.