Upload
stacy
View
31
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Vakdidactiek 17 – 11 - 2003. Goethals Frederik [email protected]. Herhaling basiscommando’s. Turtle basiscommando’s Penopdrachten Kleuropdrachten (RGB waarden) Positioneren van de turtle (assenstelsel) Programmeercommando’s. Toepassing: het tekenen van een huis. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
2
Herhaling basiscommando’s
• Turtle basiscommando’s
• Penopdrachten
• Kleuropdrachten (RGB waarden)
• Positioneren van de turtle (assenstelsel)
• Programmeercommando’s
3
1. Toepassing: het tekenen van een huis
• Een huis met vaste coördinaten en afmetingen.
4
Huis met vaste coördinaten en afmetingen
5
2. Analyse van het probleem
• Doel: via een stapsgewijze verfijning het oorspronkelijke probleem opdelen in kleinere deelproblemen.
• De deelproblemen verder opdelen totdat de problemen herleid zijn tot basiscommando’s of reeds geziene procedures.
• Vb: molen van vorige les
6
Stapsgewijze verfijning van de molen
Muren
Dak Driehoek
Rechthoek
Wieken 4 * Wiek Rechthoek
Rechte
Molen
7
Stapsgewijze verfijning van het huisHuis
Muur
Dak Dak
Schoorsteen Rechthoek
Trapezium
Bakstenen
Deur
Raam Rechthoek
Deur
Deurklink
Rechthoek
Cirkel
Rechthoek
Voegingen Horizontaal
Verticaal
Rechten
Rechten
8
3. Implementatie van de deelproblemen
• Doel: elk eenvoudig deelprobleem apart implementeren (aparte procedures) om zo de implementatie van de complexe toepassing te bekomen.
• Elke procedure moet zo onafhankelijk mogelijk kunnen werken van de andere.– Vb: procedure “dak” is zelf verantwoordelijk
voor het correct verplaatsen van de turtle, het kiezen van de juiste kleuren, …
9
Huis
Het huis kan gezien worden als twee kleinere deelproblemen.
De muur en het dak.
Hoe implementeren?
to huis;scherm wissencs
;de muur tekenenmuur
;het dak tekenendak
end
10
Huis muur bakstenen
Eerst de volledige muur tekenen, daarna de muur voegen.
Vervolgens het raam en de deur plaatsen.
to muur;de turtle linksonder zettenpusetxy 0 0pd
;een rode rechthoeksetfc [255 0 0]bitblock 300 150
;de muren voegenvoegen
;het raam tekenenraam
;de deur tekenendeur
end
11
Huis muur bakstenen voegingen
De muur moet gevoegd worden.
Eerst horizontaal voegen, daarna verticaal voegen.
to voegen;de muur horizontaal voegenvoeg_horizontaal
;de muur verticaal voegenvoeg_verticaal
end
12
Huis muur bakstenen voegingen horizontaal
Horizontaal voegen van de muur, komt neer op het herhaaldelijk tekenen van horizontale lijnen.
Hoe moeten we dit implementeren?
to voeg_horizontaal;de rode muur horizontaal voegen;kleur van de voegen bepalen (grijs)setpc [128 128 128]
pu setxy 0 7.5 pd setheading 90 fd 300pu setxy 0 15 pd setheading 90 fd 300…pu setxy 0 142.5 pd setheading 90 fd 300
end
Geen efficiënte programmering
13
Huis muur bakstenen voegingen horizontaal
Hoe kunnen we het voegen efficiënter implementeren?
pu setxy 0 7.5 pd setheading 90 fd 300pu setxy 0 15 pd setheading 90 fd 300…pu setxy 0 142.5 pd setheading 90 fd 300
Hoeveel keer herhalen? •142.5/7.5 = 19 keer horizontaal voegen.
•Welke instructies herhalen?•pu setxy 0 … pd setheading 90 fd 300
•Probleem: niet steeds dezelfde instructie die herhaald moet worden!•Oplossing: (cfr. Tellen van 1 tot 10)
•Make “teller 7.5•Repeat 19 [pu setxy 0 :teller pd setheading 90 fd 300 make “teller (:teller + 7.5) ]
Correct, maar geen elegante manier van oplossen! Introductie van de for-lus!
Repeat-instructie: repeat … […]
14
Huis muur bakstenen voegingen horizontaal
Vb: uitprinten van de natuurlijke getallen tussen 0 en 10: 0,1,…,10•for [i 0 10 1] [ print :i ]
•Stap 1: i=0 <= 10 0 uitprinten•Stap 2: i=1 <= 10 1 uitprinten•…•Stap 10: i=10 <=10 10 uitprinten•Stap 11: i=11 > 10 stoppen met for-lus uitvoeren
For-instructie: for [ variabele startwaarde stopwaarde stapgrootte] […]
15
Huis muur bakstenen voegingen horizontaal
pu setxy 0 7.5 pd setheading 90 fd 300pu setxy 0 15 pd setheading 90 fd 300…pu setxy 0 142.5 pd setheading 90 fd 300
for [ variabele startwaarde stopwaarde stapgrootte] […]
to voeg_horizontaal;de rode muur horizontaal voegen;kleur van de voegen bepalen (grijs)setpc [128 128 128]
Geen efficiënte programmering
pu setxy 0 7.5 pd setheading 90 fd 300pu setxy 0 15 pd setheading 90 fd 300…pu setxy 0 142.5 pd setheading 90 fd 300
end
16
Huis muur bakstenen voegingen horizontaal
pu setxy 0 7.5 pd setheading 90 fd 300pu setxy 0 15 pd setheading 90 fd 300…pu setxy 0 142.5 pd setheading 90 fd 300
for [ variabele startwaarde stopwaarde stapgrootte] […]
to voeg_horizontaal;de rode muur horizontaal voegen;kleur van de voegen bepalen (grijs)setpc [128 128 128]
for [ i 7.5 142.5 7.5 ] [ pu setxy 0 :i pd setheading 90 fd 300 ]
end
17
Huis muur bakstenen voegingen verticaal
Verticaal voegen van de muur, komt neer op het herhaaldelijk tekenen van verticale lijnen.
Hoe moeten we dit implementeren?
to voeg_verticaal;de rode muur verticaal voegen;kleur van de voegen bepalen (grijs)setpc [128 128 128]
for [i 20 280 20] [pu setxy :i 0 pd setheading 0 fd 150]
end
18
Huis muur deur deur
De deur zelf wordt voorgesteld als een groene rechthoek.
Hoe moeten we dit implementeren?
to deur;de turtle in goede positie zettenpusetxy 210 0pd
;een groene rechthoek tekenen en opvullensetfc [0 255 0]bitblock 60 120
;de deurklink tekenendeurklink
end
19
Huis muur deur deurklink
De deurklink wordt getekend als een zwarte cirkel.
Hoe moeten we dit implementeren?Eigenschappen van cirkel?
to deurklink;de turtle in goede positie zetten (middelpunt van cirkel)pusetxy 255 60pd
;kleur van de deurknop bepalen (zwart)setpc [0 0 0]setfc [0 0 0]
;een cirkel tekenen en opvullencircle 7fill
end
20
Huis muur Raam
Het Raam is een blauwe rechthoek.
Hoe moeten we dit implementeren?
to raam;de turtle in goede positie zettenpusetxy 60 45pd
;kleur van het raam bepalen (blauw)setfc [0 0 255]
;een rechthoek tekenen en opvullenbitblock 90 60
end
21
Huis dak dak
Het Dak is een zwarte trapezium.
Hoe moeten we dit implementeren?
Eerst tekenen, dan opvullen.
Grote basis, rechterwand (50°), kleine basis, linkerwand (50°).
• grote basis tekenen pu setxy 0 150 pd heading 90 fd 300
• rechterwand tekenen lt (180 - 50) fd 120 lt 50
• kleine basis tekenen fd …
• linkerwand tekenen setxy 0 150
• Probleem: Hoelang is de kleine basis?
22
Huis dak dakDe lengte van de kleine basis?
Oplossing: •opslaan van de posities (x1,y1) en (x2,y2)
•make “pos1 pos•make “pos2 pos
•de waarde 300 – 2 * (x1 – x2) berekenen.•300 – 2 * ( (item 1 :pos1) – (item 1 :pos2) )
23
Huis dak dakto dak
;de turtle in goede positie brengenpusetxy 0 150setheading 90pd
;kleur van dak bepalen (zwart)setpc [0 0 0]setfc [0 0 0]
;basis tekenenfd 300
;huidige positie bewarenmake "pos1 pos
;rechterdakwand tekenenlt 180 - 50fd 120lt 50
;huidige positie bewarenmake "pos2 pos
;tekenen van schoorsteenschoorsteen
;kleine basisfd 300 - 2*((item 1 :pos1) - (item 1 :pos2))
;linkerdakwand tekenensetxy 0 150
;opvullen van dak (net in dak staan)pusetxy 150 151pdfill
end
24
Huis dak schoorsteenDe schoorsteen is een zwarte rechthoek.
De schoorsteen wordt getekend als de turtle op positie (x2,y2) staat (zie vroeger)
Hoe moeten we dit implementeren?
to schoorsteen;kleur van dak bepalen (zwart)
setfc [0 0 0]
;zwarte rechthoek tekenenbitblock 30 45
end
Maar!Schoorsteen staat verkeerd !Bitblock start altijd RECHTS van de turtle!
25
Huis dak schoorsteen
•De turtle dus eerst enkele positiesnaar links verplaatsen.
•Dan de bitblock tekenen.
•De turtle terug naar rechts verplaatsen.
to schoorsteen;turtle linksonder schoorsteen zettenpusetheading -90fd 30pd
;zwarte rechthoek tekenensetfc [0 0 0]
bitblock 30 45
;turtle terugzettenpubk 30pd
end
Trucje:
26
4. Testen van de toepassing
• We hebben de complexe toepassing stapsgewijs verfijnd en geïmplementeerd met behulp van verschillende procedures.
• De startprocedure was• To huis
….
• End
• Als alles correct is verlopen zou het uitvoeren van het commando huis in de commander van MSWLOGO het volledige huis moeten tekenen.
27
Huis met vaste coördinaten en afmetingen
28
5. Uitbreiding 1: één of meer huizen met variabele afmetingen en coördinaten
• Opgave:– Pas de code van vorige opgave aan zodat het mogelijk wordt om
een huis met variabele afmetingen en coördinaten te tekenen.– Alle afmetingen van het huis worden in functie van de breedte
berekend (zie kopie)
– Sla misschien best de vorige opgave op in het bestand vasthuis.lgo– Kopieer, plak en hernoem het bestand tot variabelhuis.lgo– Pas dan het bestand variabelhuis.lgo aan, zodat het originele bestand
niet wordt veranderd.
– Commando-opdracht: huis x-co y-co breedte• Vb: huis 0 0 300• Vb: huis -200 20 180• Vb: huis -350 40 120
29
Huis met variabele coördinaten en afmetingen
30
Meerdere variabele huizen
31
Werkwijze voor aanpassen van de code
Welke zaken moeten veranderd worden?
•Gebruik van parameters•Welke parameters doorgeven aan welke functies?
•X-co, Y-co, breedte
•Welke individuele commando’s moeten gebruik maken van de parameters?
•Voorbeeld: de functie huis wordt nu…
to huis :x :y :breedte;x=x-coordinaat van referentiepunt van huis (links onder);y=y-coordinaat van referentiepunt van huis (links onder);breedte=de breedte van het huis
;tekenen van muur: muur :x :y :breedte
;tekenen van dakdak :x :y :breedte
end
32
6. Uitbreiding 2: één of meer huizen met variabele afmetingen, coördinaten en kleuren
• Opgave:– Pas de code van vorige opgave aan zodat het nu ook mogelijk wordt
huizen met variabele kleuren te tekenen.
– Sla misschien best de vorige opgave op in het bestand variabelhuis.lgo– Kopieer, plak en hernoem het bestand tot allesvariabelhuis.lgo– Pas dan het bestand allesvariabelhuis.lgo aan, zodat het origineel niet wordt
veranderd.
– Commando-opdracht: • huis x-co y-co breedte [r_muur g_muur b_muur] [r_voeg g_voeg b_voeg]
[r_deur g_deur b_deur] [r_klink g_klink b_klink] [r_venster g_venster b_venster] [r_dak g_dak b_dak] [r_schoorsteen g_schoorsteen b_schoorsteen]
– Vb: huis 0 0 300 [255 0 0] [128 128 128] [0 255 0] [0 0 0] [0 0 255] [0 0 0] [0 0 0] – Vb: huis -50 -100 300 [192 192 192] [0 0 0] [134 7 149] [255 255 255] [0 144 244]
[195 3 26] [4 3 2]
33
Huis met variabele afmetingen, coördinaten en kleuren
34
Werkwijze voor aanpassen van de code
Welke zaken moeten nu veranderd worden?
•Gebruik van parameters•Welke parameters doorgeven aan welke functies?
•X-co, Y-co, breedte, kleuren als 1 parameter [… … … ]
•Welke individuele commando’s moeten gebruik maken van de parameters?
•Voorbeeld: de functie huis wordt nu…
to huis :x :y :breedte :rgb_muur :rgb_voeg :rgb_deur :rgb_klink :rgb_venster :rgb_dak :rgb_schoorsteen
;x=x-coordinaat van referentiepunt van huis (links onder);y=y-coordinaat van referentiepunt van huis (links onder);breedte=de breedte van het huis;tekenen van muur:
muur :x :y :breedte :rgb_muur :rgb_voeg :rgb_deur :rgb_klink :rgb_venster;tekenen van dak
dak :x :y :breedte :rgb_dak :rgb_schoorsteen
end
35
7. Conclusie
• Wat is de conclusie van de toepassingen?– Niet zozeer dat we kunnen huizen tekenen
– Wel…• Het belang van de stapsgewijze verfijning (top
down strategie). Het omzetten van complexe problemen tot eenvoudigere deelproblemen.
• Een goede analyse en bijhorende implementatie stelt ons in staat om makkelijk de toepassing uit te breiden en/of aan te passen.