zurück zu
Durch Anklicken kommst du direkt zum Thema:
➜ Processing
➜ Befehle
➜ Farben als RGB-Codes
➜ Klausurthemen
➜ Übungsaufgaben
Als Entwicklungsumgebung (IDE) nuzten wir Processing mit der Programmiersprache Python.
Link:
Link:
In Processing muss dann noch Python eingestellt werden. Dazu oben links auf den Sprachen-Button klicken (Java voreingestellt) -> "Modes verwalten" -> "Python Mode for Processing 4" installieren
Die folgenden Befehle zeichnen einfache Formen in das Fenster.
| Befehl | Zeichnet... |
|---|---|
| point(x, y) | einen Punkt an Position (x, y) |
| line(x1, y1, x2, y2) | eine Linie von Position (x1, y1) zu Position (x2, y2) |
| triangle(x1, y1, x2, y2, x3, y3) | ein Dreieck mit den Ecken (x1, y1), (x2, y2) und (x3, y3) |
| square(x, y, b) | ein Quadrat mit der linken oberen Ecke bei (x, y) und der Breite b |
| rect(x, y, b, h) | ein Rechteck mit der linken oberen Ecke bei (x, y) und der angegeben Breite b und Höhe h |
| circle(x, y, d) | einen Kreis mit dem Mittelpunkt bei (x, y) und dem dritten Wert als Durchmesser |
| ellipse(x, y, b, h) | eine Ellipse mit dem Mittelpunkt bei (x, y) und der angegeben Breite b und Höhe h |
Die folgenden Befehle bestimmen die Gestaltung der nachfolgend gezeichneten Formen. Die Werte gehen dabei von 0 bis 255 für die Farbanteile von Rot, Grün und Blau (ein einzelner Wert entspricht einem Grauton).
| Befehl | Bestimmt... |
|---|---|
| background(r, g, b) | die Farbe des Hintergrunds |
| stroke(r, g, b) | die Farbe der Linien |
| strokeWeight(b) | die Breite der Linien in Pixeln |
| noStroke() | Formen werden ohne Linien gezeichnet |
| fill(r, g, b) | die Farbe der Füllung in Formen |
| noFill() | Formen werden ohne Füllung gezeichnet |
Computer kennen nur 1en und 0en. Es muss also ein System überlegt werden, wie nur aus diesen beiden Zeichen jede erdenkliche Farbe erzeugt werden kann. Wir wissen bereits, dass auch größere Zahlen möglich sind, wenn die 1en und 0en kombiniert werden. Z.B. entspricht 101 der Dezimalzahl 5.
Farben bestehen aus den drei Komponenten Rot, Grün und Blau. Physikalisch kann man damit alle Farben erzeugen, die unsere Augen wahrnehmen, weil sie selbst nur Sensoren für Rot, Grün und Blau besitzen und unser Gehirn diese zu einem Gesamteindruck mischt. Bei Computern nutzt man das und stellt für jede Farbe den Rot-, den Grün- und den Blauanteil jeweils mit Zahlen dar.
Man verwendet acht 1en und 0en (Bits) pro Farbanteil, um damit insgesamt 16,7 Millionen Farben zu ermöglichen. Damit kommt man nämlich auf maximal 256 Möglichkeiten pro Farbanteil (von 00000000 für 0 bis 11111111 für 255). Die Farbe Rot wird dann als (255, 0, 0) dargestellt. Der rote Farbanteil ist also maximal vorhanden, der grüne und der blaue gar nicht. Der Code (100, 0, 200) entspricht einem dunklen Lila, weil es eine Mischung aus Rot und Blau ist, wobei der blaue Anteil größer als der rote ist (sonst wäre es ein dunkles Rosa) und die Farben nicht voll leuchten, sondern geringer sind.
Für Computer wäre das:
(100, 0, 200) = 011001000000000011001000
Processing-Befehl:
Für diese Aufgabe musst du nichts notieren, sondern sollst ein Gefühl dafür entwickeln, wie sich Werte der drei Farben eine gemeinsame Farbe ergeben.
a) Gehe zu den Schiebereglern für die RGB-Codes und verschiebe sie jeweils etwas. Schaue dir an, wie die Helligkeiten der Rot-, Grün- und Blauanteile die gemeinsame Farbe beeinflussen. Du kannst auch Zahlenwerte in den Feldern eingeben.
b) Schaue dir an den Schiebereglern nun an, wie die Farben sich kombinieren: Was ergibt sich jeweils?
i. Alle Werte auf 255.
ii. Alle Werte haben die gleiche Zahl.
iii. Rot und Blau auf 255. Was verändert sich durch Grün?
iv. Rot und Blau auf 0. Was verändert sich durch Grün?
c) Stelle folgende Farben ein, indem du dir vorher überlegst, wie die Farbanteile dafür sein müssten und sie danach entsprechend einstellst.
Farben: Blau, Dunkelblau, Türkis, Weiß, Schwarz, Dunkelgrau, Orange, Limette.
Für diese Aufgaben sind die Werte der Einfachheit halber in 20er-Schritten. Es gibt z.B. nur so etwas wie (0, 160, 200) und nicht (0, 158, 207).
a) (Diese Aufgabe ohne die Schieberegler lösen!) Überlege aus welchen RGB-Werten die Farben in der Tabelle entstehen und notiere die Werte daneben.
b) Überprüfe danach an den Schiebereglern deine Werte und korrigiere sie gegebenenfalls.
| Farbe | RGB-Code | korrigiert |
|---|---|---|
| ( , , ) | ( , , ) | |
| ( , , ) | ( , , ) | |
| ( , , ) | ( , , ) | |
| ( , , ) | ( , , ) | |
| ( , , ) | ( , , ) |
Diese Aufgabe funktioniert andersherum. In der Tabelle sind RGB-Codes vorgegeben und du sollst die Farbe erkennen, die daraus entsteht. Versuche die Farbe jeweils so genau wie möglich zu beschreiben.
a) (Diese Aufgabe ohne die Schieberegler lösen!) Überlege welche Farben aus den RGB-Werten in der Tabelle entstehen und notiere sie daneben.
b) Stelle danach an den Schiebereglern die Werte ein und überprüfe bzw. korrigiere.
| RGB-Code | Farbe | korrigiert |
|---|---|---|
| (80, 0, 0) | ||
| (220, 220, 255) | ||
| (60, 40, 0) | ||
| (0, 150, 255) | ||
| (100, 200, 255) |
Die Aufgaben sollen mit Stift und Papier gelöst werden, so wie es auch in der Klausur sein wird. Es empfiehlt sich Karo-Papier.
a) Bestätige anhand der 6 Kriterien, dass es sich um einen nicht-deterministischen, endlichen Automaten handelt.
b) Gib das Eingabealphabet an.
c) Notiere die Zustände, die der Automat bei der Eingabe BABA durchläuft.
Beschreibe eine reale Anwendungsmöglichkeit für den dargestellten Automaten.
Zeichne den Automaten ab und ergänze die Möglichkeit, dass er ebenfalls zwei 20 Cent-Stücke akzeptiert.
Ein Mealy-Automat besitzt als Eingabealphabet Σ = {0, 1, 2}. Nachdem zwei Ziffern eingegeben wurden, soll ihre Summe ausgegeben werden.
a) Gib das Ausgabealphabet an.
b) Zeichne einen passenden Graphen zu dem Automaten.
Zeichne auf Karo-Papier die Grafik, die von dem Code erstellt wird (1 Kästchen = 10x10 Pixel).
