Challenge: Spiele aus Funktionen
Diese Seite ist die Alternative zu Kunst aus Funktionen. Beide brauchen dasselbe: eigene Funktionen mit Parametern und Rückgabewerten. Beide sind freiwillig. Such dir aus, was dich mehr reizt – oder mach beides.
Hier baust du kleine Spiele mit der Turtle. Was du dafür brauchst, kennst du aus Tastatur und Maus: onkey, onscreenclick und ontimer.
Ein Spiel aus Funktionen
Ein Turtle-Spiel besteht aus lauter kleinen Funktionen. Jede hat genau eine Aufgabe:
- Reaktionen – Funktionen, die bei einem Ereignis aufgerufen werden:
links()bei einer Taste,treffer(x, y)bei einem Klick. - Der Takt – eine Funktion
schritt(), die sich mitontimerimmer wieder selbst aufruft. Sie bewegt alles ein kleines Stück weiter. - Fragen – Funktionen mit Rückgabewert, die den Spielstand prüfen:
am_rand(spieler)liefertTrueoderFalse.
Du rufst fast keine davon selbst auf. Das übernehmen die Ereignisse.
So arbeitest du mit einer Challenge
Eine Challenge ist keine normale Aufgabe:
- Es gibt kein fertiges Spiel, das du nachbauen musst. Die Programme hier sind Startpunkte, keine Vorlagen.
- Es gibt keine Lösung zum Nachschlagen. Es gibt nur deine eigenen Spiele.
- Dafür gibt es eine Regel, an die du dich halten solltest. Genau die Einschränkung macht es interessant.
Fertig bist du, wenn jemand dein Spiel spielen will.
Mehrere Turtles. In jedem Spiel hier gibt es mehrere Figuren. Jede Figur ist eine eigene Turtle:
stein = Turtle()
stein.shape("circle")
stein.goto(0, 100)Der Name vor dem Punkt sagt, welche Turtle den Befehl ausführen soll.
Eine Turtle kann man auch als Argument an eine Funktion übergeben. fallen(stein) lässt genau diesen Stein fallen, fallen(fels) einen anderen. Und eine Funktion kann eine neue Turtle mit return zurückgeben – das macht in allen Programmen hier die Funktion figur.
Der Spielstand steckt in den Turtles. Eine Funktion kann eine Variable von außen nicht einfach verändern. In diesen Spielen ist das kein Problem: Wo eine Figur steht, wohin sie schaut, wie weit eine Punkte-Turtle schon gelaufen ist – all das merken sich die Turtles selbst. Die Spiele fragen es mit xcor(), ycor() und distance() ab.
Und denk daran: Die Zeichenfläche hört erst auf die Tastatur, wenn du sie einmal angeklickt hast.
Challenge 1: Fang die Turtle
Die Turtle springt herum. Klick sie an, bevor sie wieder weg ist. Jeder Treffer setzt oben einen Punkt auf die Punkteleiste.
Die Regel: Keine Variable darf ihren Wert ändern. Den Spielstand liest das Spiel an den Turtles ab.
a) Spiel ein paar Runden. Finde heraus, welche Funktion bei welchem Ereignis aufgerufen wird.
b) Dreh an den Reglern. Ab welcher SPRUNGZEIT wird das Spiel unfair?
c) Die Funktion punkte() gibt es schon, sie wird aber nirgends benutzt. Sorge dafür, dass das Spiel bei 10 Punkten gewonnen ist.
d) Das Spiel soll schneller werden, je mehr Punkte man hat. Auch das geht mit punkte().
e) Der Wettbewerb: Erfinde eine Regel, die einen Fehlklick bestraft. Wer in eurer Klasse baut die gemeinste?
Tipp 1: Wie zählt die Punkteleiste?
Die Turtle leiste startet bei x = -200. Bei jedem Treffer setzt sie einen Punkt und läuft 20 Schritte weiter. Nach drei Treffern steht sie also bei -200 + 3 · 20 = -140.
punkte() rechnet das zurück: (-140 + 200) / 20 = 3. Die Turtle ist der Zähler.
Tipp 2: Wann ist das Spiel vorbei?
Das Spiel läuft nur weiter, solange springen sich selbst wieder mit ontimer aufruft. Prüfe dort mit punkte(), ob es Zeit zum Aufhören ist – und ruf ontimer dann einfach nicht mehr auf.
Damit nach dem Sieg kein Klick mehr zählt, meldest du treffer wieder ab:
ziel.onclick(None)Tipp 3: Schneller werden
Die Wartezeit in ontimer muss keine feste Zahl sein. Sie darf auch ausgerechnet werden:
ontimer(springen, SPRUNGZEIT - punkte() * 50)Was passiert bei 20 Punkten? Überleg dir, ob du eine Untergrenze brauchst.
Tipp 4: Fehlklicks
Mit onscreenclick reagiert das Spiel auf jeden Klick auf die Zeichenfläche – auch auf die daneben. Eine zweite Punkteleiste für Fehlklicks wäre eine Idee. Eine Leiste, die rückwärts läuft, eine andere.
Achtung: Ein Klick auf die Turtle löst beide Funktionen aus, erst treffer und dann die für die Zeichenfläche. Ob ein Klick daneben ging, verrät der Abstand: ziel.distance(x, y).
Challenge 2: Steinschlag
Von oben fallen Steine. Weiche ihnen mit den Pfeiltasten aus. Gestartet wird mit einem Klick auf die Zeichenfläche.
Die Regel: Die Funktionen fallen(stein) und getroffen(stein) darfst du nicht verändern. Du darfst nur neue Turtles anlegen und die Funktionen öfter aufrufen.
a) Spiel ein paar Runden und dreh an den Reglern.
b) Die Funktion fallen hat einen Parameter stein. Erkläre, warum das schlauer ist als eine Funktion, die immer denselben Stein fallen lässt.
c) Lass drei Steine gleichzeitig fallen. Halte dich dabei an die Regel.
d) Mach einen der Steine schneller als die anderen – ohne fallen zu verändern.
e) Ab hier gilt die Regel nicht mehr: Ändere fallen so, dass jeder Stein, der unten ankommt, einen Punkt auf eine Punkteleiste setzt, wie in Challenge 1.
Tipp 1: Ein zweiter Stein
Ein neuer Stein ist eine neue Turtle – angelegt genau wie der erste:
fels = figur("circle", "gray", randint(-RAND, RAND), RAND)
fels.setheading(270)In schritt musst du ihn dann fallen lassen und prüfen, ob er trifft. Für die Prüfung brauchst du or.
Tipp 2: Alle Steine starten gleichzeitig
Wenn alle Steine oben am Rand starten, fallen sie wie eine Wand. Gib ihnen unterschiedliche Startpositionen auf der y-Achse, dann kommen sie versetzt.
Tipp 3: Schneller, ohne fallen zu ändern
Was passiert, wenn du für einen Stein fallen in schritt zweimal aufrufst?
Challenge 3: Zu zweit
Zwei Turtles, eine Tastatur, ein Futter. Grün lenkt mit a und d, Rot mit den Pfeiltasten. Wer das Futter erwischt, bekommt einen Punkt, und das Futter springt weiter. Wer den Rand berührt, hat verloren.
Die Regel: Für beide Turtles gibt es dieselben Funktionen. Keine Funktion darf nur für Grün oder nur für Rot da sein – außer den vier für die Tasten.
a) Spielt zu zweit ein paar Runden.
b) Für die Tasten gibt es vier Funktionen, für alles andere nur je eine. Erkläre, warum das bei den Tasten nicht anders geht.
c) Schreibe eine Funktion punkte(leiste) mit Rückgabewert, wie in Challenge 1. Wer zuerst 5 Punkte hat, gewinnt.
d) Erfinde eine Regel, die das Spiel spannender macht: ein zweites Futter, eine Turtle, die schneller wird, wenn sie frisst, ein Hindernis in der Mitte …
e) Für drei: Bau eine dritte Turtle ein. Wie viele Zeilen musst du dafür schreiben? Wie viele wären es ohne die Regel gewesen?
Tipp 1: Warum vier Tastenfunktionen?
onkey ruft die Funktion ohne Argumente auf. Eine Funktion drehen(spieler) könnte onkey also gar nicht benutzen – woher sollte es wissen, welche Turtle gemeint ist?
Die vier kleinen Funktionen sind deshalb nur Vermittler: Sie wissen, welche Turtle zu ihrer Taste gehört.
Tipp 2: Zwei Leisten, eine Funktion
leiste_rot läuft nach links, weil sie mit setheading(180) umgedreht wurde. Für punkte(leiste) reicht dann nicht mehr die x-Koordinate allein.
Ein Weg, der für beide funktioniert: Wie weit ist die Leiste von ihrem Startpunkt entfernt? Den Abstand zu einem Punkt liefert leiste.distance(x, y).
Tipp 3: Wenn beide gleichzeitig am Rand sind
Dann gewinnt im Moment Rot, weil am_rand(gruen) zuerst geprüft wird. Ist das fair? Wenn nicht: Wie müsste die Verzweigung aussehen, damit es ein Unentschieden gibt?
Dein Spiel
Zum Abschluss: Bau aus einer der Challenges dein eigenes Spiel.
- Schreib zuerst die Regeln auf, in ganzen Sätzen. Was steuert man? Wann gibt es Punkte? Wann ist es vorbei?
- Mach dir für jede Regel eine Funktion. Gib ihr einen Namen, der die Regel verrät:
getroffen,am_rand,fressen. - Gib dein Spiel jemand anderem – ohne die Regeln dazuzusagen.
- Kann die Person die Regeln allein herausfinden?
Schau dir am Ende die Namen deiner Funktionen an. Wenn man aus ihnen allein schon die Spielregeln vorlesen kann, hast du gut gebaut.
Genau das ist auf der Kunstseite dieselbe Idee: Dort wird ein Motiv einmal definiert und oft gestempelt. Hier wird eine Regel einmal definiert und für jede Figur benutzt.
Auch hier gibt es keinen Selbsttest. Fertig bist du, wenn jemand dein Spiel spielen will.