====== Christmas Art ======

**Ziel:**

   * Mit TigerJython & TurtleGraphics weihnachtliche Kunst erstellen. (*)
   * Dabei die Grundlagen der Programmierung auffrischen.

(*) Falls man lieber mit richtigem Python arbeiten möchte, kann man deren [[https://docs.python.org/3/library/turtle.html|Turtle-Module]] verwenden.

{{ :gf_informatik:snow.png?600 |}}


==== Theorie ====

[[gf_informatik:programmieren_i_sca|TurtleGraphics Dossier (1M)]]

++++Zusammenstellung wichtigste Befehle|
<code python>
from gturtle import *

Options.setPlaygroundSize(800,600) # Fenstergroesse veraendern

t = Turtle() # Turtle erstellen

# Hintergrundfarbe setzen
t.setFillColor("black")
t.fill(0,0)

# Farbe und Dicke des Stifts setzen
t.setPenColor("white")
t.setPenWidth(2)

# Turtle verstecken, damit nicht warten muss
t.hideTurtle()

# Basic Move
t.home() # in Mitte des Screens setzen, nach oben ausrichten
t.setPos(200,50) # an Position mit x=200 und y=50 setzen
t.forward(150) # vorwaerts laufen (Anzahl Pixel angeben)
t.back(10) # rueckwaerts laufen
t.left(45) # nach links drehen (Winkel angeben)
t.right(45) # nach rechts drehen
</code>
++++

==== Schneeflocke ====

   1. Wähle ein **Schneeflockenmuster** aus. Recherchiere im Internet, erfinde ein eigenes oder wähle eines der folgenden: {{ :gf_informatik:snowflakes.jpg?400 |}} Falls du keine Lust auf Schneeflocken hast, kannst du auch einen einfachen Tannenbaum oder ein anderes weihnachtliches Bild zeichnen.\\ \\
   1. **Zeichne** nun eine Schneeflocke ins Zentrum des Bildschirms. Tipps:
     1. Beginne mit `t.home()`, damit Turtle richtig ausgerichtet ist. 
     1. Verwende **Schleifen** (while oder for) anstelle von Copy-Paste.
     1. Verwende **Variablen** für Werte, die mehrfach benötigt werden.
     1. Siehe **Theorie** oben.\\ \\
   1. Packe deinen Code vom letzten Punkt nun in eine **Funktion**. Dies erlaubt die, ganz viele Schneeflocken an verschiedenen Orten zu zeichnen:<WRAP>
<code python>
def schneeflocke(x,y): # soll eine Schneeflocke, startend am Punkt (x,y) zeichnen
    t.home() # damit Turtle gerade nach oben schaut
    t.setPos(x,y) # setze Turtle an gewuenschte Startposition
    ... # hier dein Code vom letzten Punkt
</code>
</WRAP>
   1. Nun kannst du ganz **viele Schneeflocken** zeichnen: <WRAP>
<code python>
schneeflocke(-200,-130)
schneeflocke(0,0)
schneeflocke(50,70)
</code>
</WRAP>Alternativ kannst du auch mit `random` **Zufallspositionen** generieren:
<WRAP>
<code python>
import random
x = random.randint(-400,400)
...
</code></WRAP>
   1. **Optional:**
      1. Gib den Schneeflocken **verschiedene Farben**.
      1. Implementiere **verschiedene Formen**, z.B. mehrere verschiedene Schneeflocken.
      1. *Anspruchsvoll:* Generiere die Positionen der Schneeflocken **zufällig** und stelle sicher, dass es **keine Überlappungen** gibt.


<nodisp 2>

++++Code sca|

<code python>
from gturtle import *
import random

colors = ["white","red","green","blue"]

WIDTH = 1200
HEIGHT = 800
Options.setPlaygroundSize(WIDTH,HEIGHT)
t = Turtle()
t.setFillColor("black")
t.fill(0,0)
t.setPenColor("white")
t.setPenWidth(1)
t.hideTurtle()

### dimensions
scale = 0.5
d = int(50 * scale)
d1 = int(15 * scale)
ang1 = 45
d2 = int(20 * scale)
d3 = int(15 * scale)
ang3 = 55

def schneeflocke(x=0,y=0,color="white"):
    t.setPenColor(color)
    for i in range(6):
        t.home()
        t.setPos(x,y)
        t.left(60*i+30)
        t.forward(d)
        t.back(d1)
        t.left(ang1)
        t.forward(d1)
        t.back(d1)
        t.right(2*ang1)
        t.forward(d1)
        t.back(d1)
        t.left(ang1)
        t.back(d2)
    
        t.left(ang3)
        t.forward(d3)
        t.back(d3)
        t.right(2*ang3)
        t.forward(d3)
        t.back(d3)
        t.left(ang3)

def get_nonoverlapping_positions(n=10,d_min=2,width=800,height=600):
    positions = []
    for i in range(n):
        while True:
            x = random.randint(-width//2,width//2)
            y = random.randint(-height//2,height//2)
            # list empty
            if len(positions) == 0:
                positions.append((x,y))
                break
            # check if point is far enough from other points
            too_close = False
            for (px,py) in positions:
                d = ((px-x)**2 + (py-y)**2)**0.5
                if d < d_min:
                    too_close = True
                    break
            if not too_close:
                positions.append((x,y))
                break

    return positions

positions = get_nonoverlapping_positions(n=120,d_min=70,width=WIDTH,height=HEIGHT)

for x,y in positions:
    schneeflocke(x,y,random.choice(colors))

#t.savePlayground("/Users/anschae/schneeflocken.png","png")

</code>

++++

</nodisp>