Bug: Synchronized Methoden verschoben

# Conflicts:
#	src/main/java/schule/ngb/zm/media/Sound.java

.gitignore

@@ -32,3 +32,19 @@ hs_err_pid*
 .DS_Store
 ._*
 Thumbs.db
+
+.gradle
+**/build/
+!src/**/build/
+
+# Ignore Gradle GUI config
+gradle-app.setting
+
+# Avoid ignoring Gradle wrapper jar file (.jar files are usually ignored)
+!gradle-wrapper.jar
+
+# Avoid ignore Gradle wrappper properties
+!gradle-wrapper.properties
+
+# Cache of project
+.gradletasknamecache

CHANGELOG.md

@@ -6,14 +6,29 @@ und diese Projekt folgt [Semantic Versioning](https://semver.org/spec/v2.0.0.htm
 
 ## [Unreleased]
 
-## Added
+### Added
+- System für EventListener.
+  - `AudioListener` und `AnimationListener` als erste Anwendungsfälle.
+- Pakete für Animationen und Maschinelles-Lernen.
+- Farbverläufe als Füllung.
+
+### Changed
+- `update(double)` und `draw()` werden nun in einem eigenen Thread aufgerufen. 
+- Die Standardwerte in `Constants` wurden mit dem Prefix `DEFAULT_` benannt (vorher `STD_`).
+- Die Standardwerte sind nun nicht mehr `final` und können vom Nutzer manuell gesetzt werden.
+
+## Version 0.0.22
+
+### Added
 - Interface `Audio` extrahiert, mit Basisfunktionen von `Sound` und `Music`.
 - Klasse `Mixer` steuert mehrere Audio-Objekte gleichzeitig. 
+- Klasse `tasks.RateLimitedTask`, `tasks.FramerateLimitedTask`, `tasks.FrameSynchronizedTask` und `tasks.DelayedTask`. 
 
-## Changed
+### Changed
 - Neue Package-Struktur:
   - `schule.ngb.zm.media` für Audio-Klassen (und ggf. zukünftig Video).
-  - `schule.ngb.zm.tasks` für alles Rund um Parallelität.
+  - `schule.ngb.zm.util.tasks` für alles Rund um Parallelität.
+- `Zeichenthread` und `TaskRunner` setzen die Namen der Threads für besseres Debugging.
 
 ### Removed
 - Beispielprojekte in [eigenes Repository](https://github.com/jneug/zeichenmaschine-examples) verschoben.

build.gradle

@@ -0,0 +1,51 @@
+plugins {
+	id 'idea'
+    id 'java-library'
+}
+
+/*properties {
+	zmVersion {
+		major = 0;
+		minor = 0;
+		rev = 21;
+	}
+}*/
+
+group 'schule.ngb'
+version '0.0.22-SNAPSHOT'
+//version '{$zmVersion.major}.{$zmVersion.minor}.{$zmVersion.rev}-SNAPSHOT'
+
+compileJava {
+    options.release = 11
+}
+
+repositories {
+    mavenCentral()
+}
+
+dependencies {
+    runtimeOnly 'com.googlecode.soundlibs:jlayer:1.0.1.4'
+	runtimeOnly 'com.googlecode.soundlibs:tritonus-share:0.3.7.4'
+	runtimeOnly 'com.googlecode.soundlibs:mp3spi:1.9.5.4'
+
+	compileOnlyApi 'colt:colt:1.2.0'
+	//api 'colt:colt:1.2.0'
+	//api 'net.sourceforge.parallelcolt:parallelcolt:0.10.1'
+
+    testImplementation 'org.junit.jupiter:junit-jupiter-api:5.8.1'
+	testImplementation 'org.junit.jupiter:junit-jupiter-params:5.8.1'
+	testRuntimeOnly 'org.junit.jupiter:junit-jupiter-engine:5.8.1'
+}
+
+test {
+    useJUnitPlatform()
+}
+
+tasks.register('jarMP3SPI', Jar) {
+	archiveClassifier = 'all'
+	duplicatesStrategy = 'exclude'
+	archivesBaseName = 'zeichenmaschine-mp3spi'
+	from {
+		configurations.runtimeClasspath.collect { it.isDirectory() ? it : zipTree(it) }
+	}
+}

gradle/wrapper/gradle-wrapper.properties

@@ -0,0 +1,5 @@
+distributionBase=GRADLE_USER_HOME
+distributionPath=wrapper/dists
+distributionUrl=https\://services.gradle.org/distributions/gradle-7.4-bin.zip
+zipStoreBase=GRADLE_USER_HOME
+zipStorePath=wrapper/dists

gradlew

@@ -0,0 +1,234 @@
+#!/bin/sh
+
+#
+# Copyright © 2015-2021 the original authors.
+#
+# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
+# you may not use this file except in compliance with the License.
+# You may obtain a copy of the License at
+#
+#      https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
+#
+# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
+# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
+# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
+# See the License for the specific language governing permissions and
+# limitations under the License.
+#
+
+##############################################################################
+#
+#   Gradle start up script for POSIX generated by Gradle.
+#
+#   Important for running:
+#
+#   (1) You need a POSIX-compliant shell to run this script. If your /bin/sh is
+#       noncompliant, but you have some other compliant shell such as ksh or
+#       bash, then to run this script, type that shell name before the whole
+#       command line, like:
+#
+#           ksh Gradle
+#
+#       Busybox and similar reduced shells will NOT work, because this script
+#       requires all of these POSIX shell features:
+#         * functions;
+#         * expansions «$var», «${var}», «${var:-default}», «${var+SET}»,
+#           «${var#prefix}», «${var%suffix}», and «$( cmd )»;
+#         * compound commands having a testable exit status, especially «case»;
+#         * various built-in commands including «command», «set», and «ulimit».
+#
+#   Important for patching:
+#
+#   (2) This script targets any POSIX shell, so it avoids extensions provided
+#       by Bash, Ksh, etc; in particular arrays are avoided.
+#
+#       The "traditional" practice of packing multiple parameters into a
+#       space-separated string is a well documented source of bugs and security
+#       problems, so this is (mostly) avoided, by progressively accumulating
+#       options in "$@", and eventually passing that to Java.
+#
+#       Where the inherited environment variables (DEFAULT_JVM_OPTS, JAVA_OPTS,
+#       and GRADLE_OPTS) rely on word-splitting, this is performed explicitly;
+#       see the in-line comments for details.
+#
+#       There are tweaks for specific operating systems such as AIX, CygWin,
+#       Darwin, MinGW, and NonStop.
+#
+#   (3) This script is generated from the Groovy template
+#       https://github.com/gradle/gradle/blob/master/subprojects/plugins/src/main/resources/org/gradle/api/internal/plugins/unixStartScript.txt
+#       within the Gradle project.
+#
+#       You can find Gradle at https://github.com/gradle/gradle/.
+#
+##############################################################################
+
+# Attempt to set APP_HOME
+
+# Resolve links: $0 may be a link
+app_path=$0
+
+# Need this for daisy-chained symlinks.
+while
+    APP_HOME=${app_path%"${app_path##*/}"}  # leaves a trailing /; empty if no leading path
+    [ -h "$app_path" ]
+do
+    ls=$( ls -ld "$app_path" )
+    link=${ls#*' -> '}
+    case $link in             #(
+      /*)   app_path=$link ;; #(
+      *)    app_path=$APP_HOME$link ;;
+    esac
+done
+
+APP_HOME=$( cd "${APP_HOME:-./}" && pwd -P ) || exit
+
+APP_NAME="Gradle"
+APP_BASE_NAME=${0##*/}
+
+# Add default JVM options here. You can also use JAVA_OPTS and GRADLE_OPTS to pass JVM options to this script.
+DEFAULT_JVM_OPTS='"-Xmx64m" "-Xms64m"'
+
+# Use the maximum available, or set MAX_FD != -1 to use that value.
+MAX_FD=maximum
+
+warn () {
+    echo "$*"
+} >&2
+
+die () {
+    echo
+    echo "$*"
+    echo
+    exit 1
+} >&2
+
+# OS specific support (must be 'true' or 'false').
+cygwin=false
+msys=false
+darwin=false
+nonstop=false
+case "$( uname )" in                #(
+  CYGWIN* )         cygwin=true  ;; #(
+  Darwin* )         darwin=true  ;; #(
+  MSYS* | MINGW* )  msys=true    ;; #(
+  NONSTOP* )        nonstop=true ;;
+esac
+
+CLASSPATH=$APP_HOME/gradle/wrapper/gradle-wrapper.jar
+
+
+# Determine the Java command to use to start the JVM.
+if [ -n "$JAVA_HOME" ] ; then
+    if [ -x "$JAVA_HOME/jre/sh/java" ] ; then
+        # IBM's JDK on AIX uses strange locations for the executables
+        JAVACMD=$JAVA_HOME/jre/sh/java
+    else
+        JAVACMD=$JAVA_HOME/bin/java
+    fi
+    if [ ! -x "$JAVACMD" ] ; then
+        die "ERROR: JAVA_HOME is set to an invalid directory: $JAVA_HOME
+
+Please set the JAVA_HOME variable in your environment to match the
+location of your Java installation."
+    fi
+else
+    JAVACMD=java
+    which java >/dev/null 2>&1 || die "ERROR: JAVA_HOME is not set and no 'java' command could be found in your PATH.
+
+Please set the JAVA_HOME variable in your environment to match the
+location of your Java installation."
+fi
+
+# Increase the maximum file descriptors if we can.
+if ! "$cygwin" && ! "$darwin" && ! "$nonstop" ; then
+    case $MAX_FD in #(
+      max*)
+        MAX_FD=$( ulimit -H -n ) ||
+            warn "Could not query maximum file descriptor limit"
+    esac
+    case $MAX_FD in  #(
+      '' | soft) :;; #(
+      *)
+        ulimit -n "$MAX_FD" ||
+            warn "Could not set maximum file descriptor limit to $MAX_FD"
+    esac
+fi
+
+# Collect all arguments for the java command, stacking in reverse order:
+#   * args from the command line
+#   * the main class name
+#   * -classpath
+#   * -D...appname settings
+#   * --module-path (only if needed)
+#   * DEFAULT_JVM_OPTS, JAVA_OPTS, and GRADLE_OPTS environment variables.
+
+# For Cygwin or MSYS, switch paths to Windows format before running java
+if "$cygwin" || "$msys" ; then
+    APP_HOME=$( cygpath --path --mixed "$APP_HOME" )
+    CLASSPATH=$( cygpath --path --mixed "$CLASSPATH" )
+
+    JAVACMD=$( cygpath --unix "$JAVACMD" )
+
+    # Now convert the arguments - kludge to limit ourselves to /bin/sh
+    for arg do
+        if
+            case $arg in                                #(
+              -*)   false ;;                            # don't mess with options #(
+              /?*)  t=${arg#/} t=/${t%%/*}              # looks like a POSIX filepath
+                    [ -e "$t" ] ;;                      #(
+              *)    false ;;
+            esac
+        then
+            arg=$( cygpath --path --ignore --mixed "$arg" )
+        fi
+        # Roll the args list around exactly as many times as the number of
+        # args, so each arg winds up back in the position where it started, but
+        # possibly modified.
+        #
+        # NB: a `for` loop captures its iteration list before it begins, so
+        # changing the positional parameters here affects neither the number of
+        # iterations, nor the values presented in `arg`.
+        shift                   # remove old arg
+        set -- "$@" "$arg"      # push replacement arg
+    done
+fi
+
+# Collect all arguments for the java command;
+#   * $DEFAULT_JVM_OPTS, $JAVA_OPTS, and $GRADLE_OPTS can contain fragments of
+#     shell script including quotes and variable substitutions, so put them in
+#     double quotes to make sure that they get re-expanded; and
+#   * put everything else in single quotes, so that it's not re-expanded.
+
+set -- \
+        "-Dorg.gradle.appname=$APP_BASE_NAME" \
+        -classpath "$CLASSPATH" \
+        org.gradle.wrapper.GradleWrapperMain \
+        "$@"
+
+# Use "xargs" to parse quoted args.
+#
+# With -n1 it outputs one arg per line, with the quotes and backslashes removed.
+#
+# In Bash we could simply go:
+#
+#   readarray ARGS < <( xargs -n1 <<<"$var" ) &&
+#   set -- "${ARGS[@]}" "$@"
+#
+# but POSIX shell has neither arrays nor command substitution, so instead we
+# post-process each arg (as a line of input to sed) to backslash-escape any
+# character that might be a shell metacharacter, then use eval to reverse
+# that process (while maintaining the separation between arguments), and wrap
+# the whole thing up as a single "set" statement.
+#
+# This will of course break if any of these variables contains a newline or
+# an unmatched quote.
+#
+
+eval "set -- $(
+        printf '%s\n' "$DEFAULT_JVM_OPTS $JAVA_OPTS $GRADLE_OPTS" |
+        xargs -n1 |
+        sed ' s~[^-[:alnum:]+,./:=@_]~\\&~g; ' |
+        tr '\n' ' '
+    )" '"$@"'
+
+exec "$JAVACMD" "$@"

gradlew.bat

@@ -0,0 +1,89 @@
+@rem
+@rem Copyright 2015 the original author or authors.
+@rem
+@rem Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
+@rem you may not use this file except in compliance with the License.
+@rem You may obtain a copy of the License at
+@rem
+@rem      https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
+@rem
+@rem Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
+@rem distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
+@rem WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
+@rem See the License for the specific language governing permissions and
+@rem limitations under the License.
+@rem
+
+@if "%DEBUG%" == "" @echo off
+@rem ##########################################################################
+@rem
+@rem  Gradle startup script for Windows
+@rem
+@rem ##########################################################################
+
+@rem Set local scope for the variables with windows NT shell
+if "%OS%"=="Windows_NT" setlocal
+
+set DIRNAME=%~dp0
+if "%DIRNAME%" == "" set DIRNAME=.
+set APP_BASE_NAME=%~n0
+set APP_HOME=%DIRNAME%
+
+@rem Resolve any "." and ".." in APP_HOME to make it shorter.
+for %%i in ("%APP_HOME%") do set APP_HOME=%%~fi
+
+@rem Add default JVM options here. You can also use JAVA_OPTS and GRADLE_OPTS to pass JVM options to this script.
+set DEFAULT_JVM_OPTS="-Xmx64m" "-Xms64m"
+
+@rem Find java.exe
+if defined JAVA_HOME goto findJavaFromJavaHome
+
+set JAVA_EXE=java.exe
+%JAVA_EXE% -version >NUL 2>&1
+if "%ERRORLEVEL%" == "0" goto execute
+
+echo.
+echo ERROR: JAVA_HOME is not set and no 'java' command could be found in your PATH.
+echo.
+echo Please set the JAVA_HOME variable in your environment to match the
+echo location of your Java installation.
+
+goto fail
+
+:findJavaFromJavaHome
+set JAVA_HOME=%JAVA_HOME:"=%
+set JAVA_EXE=%JAVA_HOME%/bin/java.exe
+
+if exist "%JAVA_EXE%" goto execute
+
+echo.
+echo ERROR: JAVA_HOME is set to an invalid directory: %JAVA_HOME%
+echo.
+echo Please set the JAVA_HOME variable in your environment to match the
+echo location of your Java installation.
+
+goto fail
+
+:execute
+@rem Setup the command line
+
+set CLASSPATH=%APP_HOME%\gradle\wrapper\gradle-wrapper.jar
+
+
+@rem Execute Gradle
+"%JAVA_EXE%" %DEFAULT_JVM_OPTS% %JAVA_OPTS% %GRADLE_OPTS% "-Dorg.gradle.appname=%APP_BASE_NAME%" -classpath "%CLASSPATH%" org.gradle.wrapper.GradleWrapperMain %*
+
+:end
+@rem End local scope for the variables with windows NT shell
+if "%ERRORLEVEL%"=="0" goto mainEnd
+
+:fail
+rem Set variable GRADLE_EXIT_CONSOLE if you need the _script_ return code instead of
+rem the _cmd.exe /c_ return code!
+if  not "" == "%GRADLE_EXIT_CONSOLE%" exit 1
+exit /b 1
+
+:mainEnd
+if "%OS%"=="Windows_NT" endlocal
+
+:omega

settings.gradle

@@ -0,0 +1,2 @@
+rootProject.name = 'zeichenmaschine'
+

src/main/java/schule/ngb/zm/Color.java

@@ -1,17 +1,20 @@
 package schule.ngb.zm;
 
+import java.awt.*;
+import java.awt.geom.AffineTransform;
+import java.awt.geom.Rectangle2D;
+import java.awt.image.ColorModel;
+
 /**
  * Repräsentiert eine Farbe in der Zeichenmaschine.
  * <p>
- * Farben bestehen entweder aus einem Grauwert (zwischen <code>0</code> und
- * <code>255</code>) oder einem Rot-, Grün- und Blauanteil (jeweils zwischen
- * <code>0</code> und <code>255</code>).
+ * Farben bestehen entweder aus einem Grauwert (zwischen 0 und 255) oder einem
+ * Rot-, Grün- und Blauanteil (jeweils zwischen 0 und 255).
  * <p>
- * Eine Farbe hat außerdem einen Transparenzwert zwischen <code>0</code>
- * (unsichtbar) und <code>255</code> (deckend).
+ * Eine Farbe hat außerdem einen Transparenzwert zwischen 0 (unsichtbar) und 255
+ * (deckend).
  */
-public class Color {
-
+public class Color implements Paint {
 
 
 	//@formatter:off
@@ -106,7 +109,7 @@ public class Color {
 	/**
 	 * Erstellt eine graue Farbe entsprechend des Grauwertes <var>gray</var>.
 	 *
-	 * @param gray Ein Grauwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
+	 * @param gray Ein Grauwert zwischen 0 und 255.
 	 */
 	public Color( int gray ) {
 		this(gray, gray, gray, 255);
@@ -116,7 +119,7 @@ public class Color {
 	 * Erstellt eine graue Farbe entsprechend des Grauwertes <var>gray</var> und
 	 * des Transparentwertes <var>alpha</var>.
 	 *
-	 * @param gray Ein Grauwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
+	 * @param gray Ein Grauwert zwischen 0 und 255.
 	 */
 	public Color( int gray, int alpha ) {
 		this(gray, gray, gray, alpha);
@@ -124,13 +127,12 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erstellt eine Farbe. Die Parameter <var>red</var>, <var>green</var> und
-	 * <var>blue</var> geben die Rot-, Grün- und Blauanteile der Farbe. Die Werte
-	 * liegen zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
+	 * <var>blue</var> geben die Rot-, Grün- und Blauanteile der Farbe. Die
+	 * Werte liegen zwischen 0 und 255.
 	 *
-	 * @param red   Rotwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
-	 * @param green Grünwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
-	 * @param blue  Blauwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
-	 * @return Ein passendes Farbobjekt.
+	 * @param red Rotwert zwischen 0 und 255.
+	 * @param green Grünwert zwischen 0 und 255.
+	 * @param blue Blauwert zwischen 0 und 255.
 	 */
 	public Color( int red, int green, int blue ) {
 		this(red, green, blue, 255);
@@ -138,21 +140,18 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erstellt eine Farbe. Die Parameter <var>red</var>, <var>green</var> und
-	 * <var>blue</var> geben die Rot-, Grün- und Blauanteile der Farbe. Die Werte
-	 * liegen zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
+	 * <var>blue</var> geben die Rot-, Grün- und Blauanteile der Farbe. Die
+	 * Werte liegen zwischen 0 und 255.
 	 * <var>alpha</var> gibt den den Transparentwert an (auch zwischen
-	 * code>0</code> und <code>255</code>), wobei
-	 * <code>0</code> komplett durchsichtig ist und <code>255</code> komplett
-	 * deckend.
+	 * 0 und 255), wobei 0 komplett durchsichtig ist und 255 komplett deckend.
 	 *
-	 * @param red   Rotwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
-	 * @param green Grünwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
-	 * @param blue  Blauwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
-	 * @param alpha Transparentwert zwischen <code>0</code> und <code>255</code>.
-	 * @return Ein passendes Farbobjekt.
+	 * @param red Rotwert zwischen 0 und 255.
+	 * @param green Grünwert zwischen 0 und 255.
+	 * @param blue Blauwert zwischen 0 und 255.
+	 * @param alpha Transparentwert zwischen 0 und 255.
 	 */
 	public Color( int red, int green, int blue, int alpha ) {
-		rgba = (alpha << 24) | (red << 16) | (green << 8) | blue;
+		rgba = ((alpha & 0xFF) << 24) | ((red & 0xFF) << 16) | ((green & 0xFF) << 8) | ((blue & 0xFF) << 0);
 	}
 
 	/**
@@ -186,10 +185,11 @@ public class Color {
 	/**
 	 * Interner Konstruktor für die Initialisierung einer Farbe mit einem
 	 * RGBA-Wert.
-	 *
+	 * <p>
 	 * Da der Konstruktor {@link #Color(int)} schon besetzt ist, muss hier der
-	 * Parameter {@code isRGBA} auf {@code true} gesetzt werden, damit {@code rgba}
-	 * korrekt interpretiert wird.
+	 * Parameter {@code isRGBA} auf {@code true} gesetzt werden, damit
+	 * {@code rgba} korrekt interpretiert wird.
+	 *
 	 * @param rgba RGBA-wert der Farbe.
 	 * @param isRGBA Sollte immer {@code true} sein.
 	 */
@@ -212,12 +212,12 @@ public class Color {
 		return c;
 	}
 
-	public static Color getHSBColor(double h, double s, double b) {
-		return new Color(java.awt.Color.getHSBColor((float)h, (float)s, (float)b));
+	public static Color getHSBColor( double h, double s, double b ) {
+		return new Color(java.awt.Color.getHSBColor((float) h, (float) s, (float) b));
 	}
 
-	public static Color getHSLColor(double h, double s, double l) {
-		int rgb = Color.HSLtoRGB(new float[]{(float)h, (float)s, (float)l});
+	public static Color getHSLColor( double h, double s, double l ) {
+		int rgb = Color.HSLtoRGB(new float[]{(float) h, (float) s, (float) l});
 		return Color.getRGBColor(rgb);
 	}
 
@@ -237,9 +237,9 @@ public class Color {
 	}
 
 	/**
-	 * Erzeugt eine Farbe aus einem hexadezimalen Code. Der Hexcode kann
-	 * sechs- oder achtstellig sein (wenn ein Transparentwert vorhanden ist).
-	 * Dem Code kann ein <code>#</code> Zeichen vorangestellt sein.
+	 * Erzeugt eine Farbe aus einem hexadezimalen Code. Der Hexcode kann sechs-
+	 * oder achtstellig sein (wenn ein Transparentwert vorhanden ist). Dem Code
+	 * kann ein {@code #} Zeichen vorangestellt sein.
 	 *
 	 * @param hexcode
 	 * @return
@@ -338,10 +338,11 @@ public class Color {
 	/**
 	 * Konvertiert eine Farbe mit Komponenten im HSL-Farbraum in den
 	 * RGB-Farbraum.
-	 *
+	 * <p>
 	 * Die Farbkomponenten werden als Float-Array übergeben. Im Index 0 steht
 	 * der h-Wert im Bereich 0 bis 360, Index 1 und 2 enthalten den s- und
 	 * l-Wert im Bereich von 0 bis 1.
+	 *
 	 * @param hsl Die Farbkomponenten im HSL-Farbraum.
 	 * @param alpha Ein Transparenzwert im Bereich 0 bis 255.
 	 * @return Der RGBA-Wert der Farbe.
@@ -394,6 +395,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erzeugt eine Kopie dieser Farbe.
+	 *
 	 * @return Ein neues Farbobjekt.
 	 */
 	public Color copy() {
@@ -402,10 +404,11 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Gibt den RGBA-Wert dieser Farbe zurück.
-	 *
-	 * Eine Farbe wird als 32-Bit Integer gespeichert. Bits 24-31 enthalten
-	 * den Transparenzwert, 16-23 den Rotwert, 8-15 den Grünwert und 0-7 den
+	 * <p>
+	 * Eine Farbe wird als 32-Bit Integer gespeichert. Bits 24-31 enthalten den
+	 * Transparenzwert, 16-23 den Rotwert, 8-15 den Grünwert und 0-7 den
 	 * Blauwert der Farbe.
+	 *
 	 * @return Der RGBA-Wert der Farbe.
 	 * @see #getRed()
 	 * @see #getGreen()
@@ -418,6 +421,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Gibt den Rotwert dieser Farbe zurück.
+	 *
 	 * @return Der Rotwert der Farbe zwischen 0 und 255.
 	 */
 	public int getRed() {
@@ -426,6 +430,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Gibt den Grünwert dieser Farbe zurück.
+	 *
 	 * @return Der Grünwert der Farbe zwischen 0 und 255.
 	 */
 	public int getGreen() {
@@ -434,6 +439,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Gibt den Blauwert dieser Farbe zurück.
+	 *
 	 * @return Der Blauwert der Farbe zwischen 0 und 255.
 	 */
 	public int getBlue() {
@@ -442,6 +448,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Gibt den Transparenzwert dieser Farbe zurück.
+	 *
 	 * @return Der Transparenzwert der Farbe zwischen 0 und 255.
 	 */
 	public int getAlpha() {
@@ -450,15 +457,33 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erzeugt ein {@link java.awt.Color}-Objekt aus dieser Farbe.
+	 * <p>
+	 * Das erzeugte Farbobjekt hat dieselben Rot-, Grün-, Blau- und
+	 * Transparenzwerte wie diese Farbe.
 	 *
-	 * Das erzeugte Farbobjekt hat dieselben Rot-, Grün-, Blau-
-	 * und Transparenzwerte wie diese Farbe.
 	 * @return Ein Java-Farbobjekt.
 	 */
 	public java.awt.Color getJavaColor() {
 		return new java.awt.Color(rgba, true);
 	}
 
+	@Override
+	public PaintContext createContext( ColorModel cm, Rectangle deviceBounds, Rectangle2D userBounds, AffineTransform xform, RenderingHints hints ) {
+		return getJavaColor().createContext(cm, deviceBounds, userBounds, xform, hints);
+	}
+
+	@Override
+	public int getTransparency() {
+		int alpha = getAlpha();
+		if( alpha == 0xff ) {
+			return Transparency.OPAQUE;
+		} else if( alpha == 0 ) {
+			return Transparency.BITMASK;
+		} else {
+			return Transparency.TRANSLUCENT;
+		}
+	}
+
 	@Override
 	/**
 	 * Prüft, ob ein anderes Objekt zu diesem gleich ist.
@@ -470,11 +495,20 @@ public class Color {
 	 * @return {@code true}, wenn die Objekte gleich sind, sonst {@code false}.
 	 */
 	public boolean equals( Object obj ) {
-		return obj instanceof Color && ((Color)obj).getRGBA() == this.rgba;
+		if( obj == null ) {
+			return false;
+		}
+		if( obj instanceof Color ) {
+			return ((Color) obj).getRGBA() == this.rgba;
+		} else if( obj instanceof java.awt.Color ) {
+			return ((java.awt.Color) obj).getRGB() == this.rgba;
+		}
+		return false;
 	}
 
 	/**
 	 * Erzeugt einen Text-String, der diese Farbe beschreibt.
+	 *
 	 * @return Eine Textversion der Farbe.
 	 */
 	@Override
@@ -484,6 +518,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Berechnet einen Hashcode für dieses Farbobjekt.
+	 *
 	 * @return Ein Hashcode für diese Rabe.
 	 */
 	@Override
@@ -493,6 +528,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erzeugt eine um 30% hellere Version dieser Farbe.
+	 *
 	 * @return Ein Farbobjekt mit einer helleren Farbe.
 	 */
 	public Color brighter() {
@@ -501,6 +537,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erzeugt eine um {@code percent} hellere Version dieser Farbe.
+	 *
 	 * @param percent Eine Prozentzahl zwischen 0 und 100.
 	 * @return Ein Farbobjekt mit einer helleren Farbe.
 	 */
@@ -512,6 +549,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erzeugt eine um 30% dunklere Version dieser Farbe.
+	 *
 	 * @return Ein Farbobjekt mit einer dunkleren Farbe.
 	 */
 	public Color darker() {
@@ -520,6 +558,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erzeugt eine um {@code percent} dunklere Version dieser Farbe.
+	 *
 	 * @param percent Eine Prozentzahl zwischen 0 und 100.
 	 * @return Ein Farbobjekt mit einer dunkleren Farbe.
 	 */
@@ -530,11 +569,12 @@ public class Color {
 	}
 
 	public Color greyscale() {
-		return new Color((int)(getRed()*.299 + getGreen()*.587 + getBlue()*0.114));
+		return new Color((int) (getRed() * .299 + getGreen() * .587 + getBlue() * 0.114));
 	}
 
 	/**
 	 * Erzeugt eine zu dieser invertierte Farbe.
+	 *
 	 * @return Ein Farbobjekt mit der invertierten Farbe.
 	 */
 	public Color inverted() {
@@ -544,6 +584,7 @@ public class Color {
 
 	/**
 	 * Erzeugt die Komplementärfarbe zu dieser.
+	 *
 	 * @return Ein Farbobjekt mit der Komplementärfarbe.
 	 */
 	public Color complement() {
@@ -556,11 +597,12 @@ public class Color {
 	 * Wählt entweder {@link #WHITE weiß} oder {@link #BLACK schwarz} aus, je
 	 * nachdem, welche der Farben besser als Textfarbe mit dieser Farbe als
 	 * Hintergrund funktioniert (besser lesbar ist).
+	 *
 	 * @return Schwarz oder weiß.
 	 */
 	public Color textcolor() {
 		// Basiert auf https://stackoverflow.com/questions/946544/good-text-foreground-color-for-a-given-background-color
-		if( (getRed()*.299 + getGreen()*.587 + getBlue()*0.114) < 186 ) {
+		if( (getRed() * .299 + getGreen() * .587 + getBlue() * 0.114) < 186 ) {
 			return WHITE;
 		} else {
 			return BLACK;

src/main/java/schule/ngb/zm/Drawable.java

@@ -0,0 +1,46 @@
+package schule.ngb.zm;
+
+import java.awt.*;
+
+/**
+ * {@code Drawable} Objekte können auf eine Zeichenfläche gezeichnet werden. In
+ * der Regel werden sie einmal pro Frame gezeichnet.
+ */
+public interface Drawable {
+
+	/**
+	 * Gibt an, ob das Objekt derzeit sichtbar ist (also gezeichnet werden
+	 * muss).
+	 * <p>
+	 * Wie mit dieser Information umgegangen wird, ist nicht weiter festgelegt.
+	 * In der Regel sollte eine aufrufende Instanz zunächst prüfen, ob das
+	 * Objekt aktiv ist, und nur dann{@link #draw(Graphics2D)} aufrufen. Für
+	 * implementierende Klassen ist es aber gegebenenfalls auch sinnvoll, bei
+	 * Inaktivität den Aufruf von {@code draw(Graphics2D)} schnell abzubrechen:
+	 * <pre><code>
+	 * void draw( Graphics2D graphics ) {
+	 *     if( !isVisible() ) {
+	 *         return;
+	 *     }
+	 *
+	 *     // Objekt zeichnen..
+	 * }
+	 * </code></pre>
+	 *
+	 * @return {@code true}, wenn das Objekt sichtbar ist.
+	 */
+	boolean isVisible();
+
+	/**
+	 * Wird aufgerufen, um das Objekt auf die Zeichenfläche <var>graphics</var>
+	 * zu zeichnen.
+	 * <p>
+	 * Das Objekt muss dafür Sorge tragen, dass der Zustand der Zeichenfläche
+	 * (Transformationsmatrix, Farbe, ...) erhalten bleibt. Das Objekt sollte
+	 * also etwaige Änderungen am Ende des Aufrufs wieder rückgängig machen.
+	 *
+	 * @param graphics Die Zeichenfläche.
+	 */
+	void draw( Graphics2D graphics );
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/Layer.java

@@ -1,22 +1,50 @@
 package schule.ngb.zm;
 
+import java.awt.AlphaComposite;
 import java.awt.Color;
-import java.awt.*;
+import java.awt.Graphics2D;
+import java.awt.RenderingHints;
 import java.awt.image.BufferedImage;
 
+/**
+ * Basisklasse für Ebenen der {@link Zeichenleinwand}.
+ * <p>
+ * Die {@code Zeichenleinwand} besteht aus einer Reihe von Ebenen, die
+ * übereinandergelegt und von "unten" nach "oben" gezeichnet werden. Die Inhalte
+ * der oberen Ebenen können also Inhalte der darunterliegenden verdecken.
+ *
+ * Ebenen sind ein zentraler Bestandteil bei der Implementierung einer {@link Zeichenmaschine}.
+ * Es werden
+ * Sie erben von {@code Constants}, damit sie beim
+ */
 public abstract class Layer extends Constants implements Drawable, Updatable {
 
+	/**
+	 * Interner Puffer für die Ebene, der einmal pro Frame auf die
+	 * Zeichenleinwand übertragen wird.
+	 */
 	protected BufferedImage buffer;
 
+	/**
+	 * Der Grafikkontext der Ebene, der zum Zeichnen der Inhalte verwendet
+	 * wird.
+	 */
 	protected Graphics2D drawing;
 
+	/**
+	 * Ob die Ebene derzeit sichtbar ist.
+	 */
 	protected boolean visible = true;
 
+	/**
+	 * Ob die Ebene aktiv ist, also {@link #update(double) Updates} empfangen
+	 * soll.
+	 */
 	protected boolean active = true;
 
 
 	public Layer() {
-		this(STD_WIDTH, STD_HEIGHT);
+		this(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);
 	}
 
 	public Layer( int width, int height ) {
@@ -31,6 +59,12 @@ public abstract class Layer extends Constants implements Drawable, Updatable {
 		return buffer.getHeight();
 	}
 
+	/**
+	 * Ändert die Größe der Ebene auf die angegebene Größe.
+	 *
+	 * @param width Die neue Breite.
+	 * @param height Die neue Höhe.
+	 */
 	public void setSize( int width, int height ) {
 		if( buffer != null ) {
 			if( buffer.getWidth() != width || buffer.getHeight() != height ) {
@@ -42,8 +76,13 @@ public abstract class Layer extends Constants implements Drawable, Updatable {
 
 	}
 
+	/**
+	 * Gibt die Resourcen der Ebene frei.
+	 */
 	public void dispose() {
 		drawing.dispose();
+		drawing = null;
+		buffer = null;
 	}
 
 	/**
@@ -73,8 +112,8 @@ public abstract class Layer extends Constants implements Drawable, Updatable {
 	}
 
 	/**
-	 * Erstellt einen neuen Puffer für die Ebene mit der angegebenen Größe
-	 * und kopiert den Inhalt des alten Puffers in den Neuen.
+	 * Erstellt einen neuen Puffer für die Ebene mit der angegebenen Größe und
+	 * kopiert den Inhalt des alten Puffers in den Neuen.
 	 *
 	 * @param width Width des neuen Puffers.
 	 * @param height Höhe des neuen Puffers.
@@ -86,8 +125,8 @@ public abstract class Layer extends Constants implements Drawable, Updatable {
 	}
 
 	/**
-	 * Leert die Ebene und löscht alles bisher gezeichnete. Alle Pixel der
-	 * Ebene werden transparent, damit unterliegende Ebenen durchscheinen können.
+	 * Leert die Ebene und löscht alles bisher gezeichnete. Alle Pixel der Ebene
+	 * werden transparent, damit unterliegende Ebenen durchscheinen können.
 	 */
 	public void clear() {
 		// https://stackoverflow.com/questions/31149206/set-pixels-of-bufferedimage-as-transparent

src/main/java/schule/ngb/zm/Options.java

@@ -29,6 +29,9 @@ public final class Options {
 		}
 	}
 
+	/**
+	 * Zustände in denen sich die Zeichenmaschine befinden kann.
+	 */
 	public enum AppState {
 		INITIALIZING,
 		INITIALIZED,
@@ -37,11 +40,21 @@ public final class Options {
 		DRAWING,
 		PAUSED,
 		STOPPED,
-		TERMINATED
+		TERMINATED,
+		IDLE,
+		DELAYED,
+		DISPATCHING
 	}
 
+	/**
+	 * Richtungen für die Ausrichtung von Formen. Richtungen sind durch
+	 * Einheitsvektoren bzw. deren Kombination repräsentiert, wodurch mit ihnen
+	 * gerechnet werden kann. Jede Richtung ist zusätzlich als Himmelsrichtung
+	 * definiert.
+	 */
 	public enum Direction {
 		CENTER(0, 0),
+
 		NORTH(0, -1),
 		EAST(1, 0),
 		SOUTH(0, 1),
@@ -49,20 +62,25 @@ public final class Options {
 
 		NORTHEAST(1, -1),
 		SOUTHEAST(1, 1),
-		NORTHWEST(-1, -1),
 		SOUTHWEST(-1, 1),
+		NORTHWEST(-1, -1),
 
 		MIDDLE(CENTER),
 		UP(NORTH),
+		RIGHT(EAST),
 		DOWN(SOUTH),
 		LEFT(WEST),
-		RIGHT(EAST);
+
+		UPLEFT(NORTHWEST),
+		DOWNLEFT(SOUTHWEST),
+		DOWNRIGHT(SOUTHEAST),
+		UPRIGHT(NORTHEAST);
 
 		public final byte x, y;
 
 		Direction( int x, int y ) {
-			this.x = (byte)x;
-			this.y = (byte)y;
+			this.x = (byte) x;
+			this.y = (byte) y;
 		}
 
 		Direction( Direction original ) {
@@ -84,10 +102,11 @@ public final class Options {
 
 		/**
 		 * Gibt die entgegengesetzte Richtung zu dieser zurück.
+		 *
 		 * @return
 		 */
 		public Direction inverse() {
-			for( Direction dir: Direction.values() ) {
+			for( Direction dir : Direction.values() ) {
 				if( dir.x == -this.x && dir.y == -this.y ) {
 					return dir;
 				}

src/main/java/schule/ngb/zm/Spielemaschine.java

@@ -1,18 +1,24 @@
 package schule.ngb.zm;
 
-import java.awt.Graphics;
-import java.util.LinkedList;
+import schule.ngb.zm.layers.DrawableLayer;
 
+import java.awt.Graphics2D;
+import java.util.Collections;
+import java.util.Iterator;
+import java.util.LinkedList;
+import java.util.List;
+
+@SuppressWarnings( "unused" )
 public class Spielemaschine extends Zeichenmaschine {
 
 	private LinkedList<Drawable> drawables;
 
 	private LinkedList<Updatable> updatables;
 
-	private GraphicsLayer mainLayer;
+	private GameLayer mainLayer;
 
 	public Spielemaschine( String title ) {
-		this(STD_WIDTH, STD_HEIGHT, title);
+		this(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT, title);
 	}
 
 
@@ -22,7 +28,7 @@ public class Spielemaschine extends Zeichenmaschine {
 		drawables = new LinkedList<>();
 		updatables = new LinkedList<>();
 
-		mainLayer = new GraphicsLayer();
+		mainLayer = new GameLayer();
 		canvas.addLayer(mainLayer);
 	}
 
@@ -79,9 +85,10 @@ public class Spielemaschine extends Zeichenmaschine {
 	@Override
 	public final void update( double delta ) {
 		synchronized( updatables ) {
-			for( Updatable updatable : updatables ) {
-				if( updatable.isActive() ) {
-					updatable.update(delta);
+			List<Updatable> it = List.copyOf(updatables);
+			for( Updatable u: it ) {
+				if( u.isActive() ) {
+					u.update(delta);
 				}
 			}
 		}
@@ -91,14 +98,27 @@ public class Spielemaschine extends Zeichenmaschine {
 
 	@Override
 	public final void draw() {
-		mainLayer.clear();
-		synchronized( drawables ) {
-			for( Drawable drawable : drawables ) {
-				if( drawable.isVisible() ) {
-					drawable.draw(mainLayer.getGraphics());
+
+	}
+
+	private class GameLayer extends Layer {
+
+		public Graphics2D getGraphics() {
+			return drawing;
+		}
+
+		@Override
+		public void draw( Graphics2D pGraphics ) {
+			clear();
+			List<Drawable> it = List.copyOf(drawables);
+			for( Drawable d: it ) {
+				if( d.isVisible() ) {
+					d.draw(drawing);
 				}
 			}
+			super.draw(pGraphics);
 		}
+
 	}
 
 }

src/main/java/schule/ngb/zm/Updatable.java

@@ -0,0 +1,44 @@
+package schule.ngb.zm;
+
+/**
+ * {@code Updatable} Objekte können in regelmäßigen Intervallen (meist einmal
+ * pro Frame) ihren Zustand aktualisieren. Diese Änderung kann abhängig vom
+ * Zeitintervall (in Sekunden) zum letzten Aufruf passieren.
+ */
+public interface Updatable {
+
+	/**
+	 * Gibt an, ob das Objekt gerade auf Aktualisierungen reagiert.
+	 * <p>
+	 * Wie mit dieser Information umgegangen wird, ist nicht weiter festgelegt.
+	 * In der Regel sollte eine aufrufende Instanz zunächst prüfen, ob das
+	 * Objekt aktiv ist, und nur dann{@link #update(double)} aufrufen. Für
+	 * implementierende Klassen ist es aber gegebenenfalls auch sinnvoll, bei
+	 * Inaktivität den Aufruf von {@code update(double)} schnell abzubrechen:
+	 * <pre><code>
+	 * void update( double delta ) {
+	 *     if( !isActive() ) {
+	 *         return;
+	 *     }
+	 *
+	 *     // Aktualisierung ausführen..
+	 * }
+	 * </code></pre>
+	 *
+	 * @return {@code true}, wenn das Objekt aktiv ist, {@code false}
+	 * 	andernfalls.
+	 */
+	public boolean isActive();
+
+	/**
+	 * Änderung des Zustandes des Objekts abhängig vom Zeitintervall
+	 * {@code delta} in Sekunden.
+	 * <p>
+	 * Die kann, muss aber nicht, die Rückgabe von {@link #isActive()}
+	 * berücksichtigen.
+	 *
+	 * @param delta Zeitintervall seit dem letzten Aufruf (in Sekunden).
+	 */
+	public void update( double delta );
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/Zeichenfenster.java

@@ -0,0 +1,239 @@
+package schule.ngb.zm;
+
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
+
+import javax.imageio.ImageIO;
+import javax.swing.*;
+import java.awt.*;
+import java.awt.event.KeyAdapter;
+import java.awt.event.KeyEvent;
+import java.awt.event.KeyListener;
+import java.io.File;
+import java.io.IOException;
+import java.net.URL;
+import java.util.ArrayList;
+
+/**
+ * Ein Zeichenfenster ist das Programmfenster für die Zeichenmaschine.
+ * <p>
+ * Das Zeichenfenster implementiert hilfreiche Funktionen, um ein
+ * Programmfenster mit einer Zeichenleinwand als zentrales Element zu erstellen.
+ * Ein Zeichenfenster kann auch ohne eine Zeichenmaschine verwendet werden, um
+ * eigene Programmabläufe zu implementieren.
+ */
+public class Zeichenfenster extends JFrame {
+
+	public static final void setLookAndFeel() {
+		try {
+			UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());
+		} catch( Exception ex ) {
+			LOG.error(ex, "Couldn't set the look and feel: %s", ex.getMessage());
+		}
+	}
+
+	public static final GraphicsDevice getGraphicsDevice() {
+		// Wir suchen den Bildschirm, der derzeit den Mauszeiger enthält, um
+		// das Zeichenfenster dort zu zentrieren.
+		// TODO: (ngb) Wenn wir in BlueJ sind, sollte das Fenster neben dem Editor öffnen.
+		java.awt.Point mouseLoc = MouseInfo.getPointerInfo().getLocation();
+		GraphicsEnvironment environment = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment();
+		GraphicsDevice[] devices = environment.getScreenDevices();
+		GraphicsDevice displayDevice = null;
+		for( GraphicsDevice gd : devices ) {
+			if( gd.getDefaultConfiguration().getBounds().contains(mouseLoc) ) {
+				displayDevice = gd;
+				break;
+			}
+		}
+		// Keinen passenden Bildschirm gefunden. Wir nutzen den Standard.
+		if( displayDevice == null ) {
+			displayDevice = environment.getDefaultScreenDevice();
+		}
+		return displayDevice;
+	}
+
+	/**
+	 * Das Anzeigefenster, auf dem die ZM gestartet wurde (muss nicht gleich dem
+	 * Aktuellen sein, wenn das Fenster verschoben wurde).
+	 */
+	private GraphicsDevice displayDevice;
+
+	/**
+	 * Bevorzugte Abmessungen der Zeichenleinwand. Für das Zeichenfenster hat
+	 * es Priorität die Leinwand auf dieser Größe zu halten. Gegebenenfalls unter
+	 * Missachtung anderer Größenvorgaben. Allerdings kann das Fenster keine
+	 * Garantie für die Größe der Leinwand übernehmen.
+	 */
+	private int canvasPreferredWidth, canvasPreferredHeight;
+
+	/**
+	 * Speichert, ob die Zeichenmaschine mit {@link #setFullscreen(boolean)} in
+	 * den Vollbildmodus versetzt wurde.
+	 */
+	private boolean fullscreen = false;
+
+	/**
+	 * {@code KeyListener}, um den Vollbild-Modus mit der Escape-Taste zu
+	 * verlassen. Wird von {@link #setFullscreen(boolean)} automatisch
+	 * hinzugefügt und entfernt.
+	 */
+	private KeyListener fullscreenExitListener = new KeyAdapter() {
+		@Override
+		public void keyPressed( KeyEvent e ) {
+			if( e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ESCAPE ) {
+				// canvas.removeKeyListener(this);
+				setFullscreen(false);
+			}
+		}
+	};
+
+	private Zeichenleinwand canvas;
+
+	public Zeichenfenster( int width, int height, String title ) {
+		this(new Zeichenleinwand(width, height), title, getGraphicsDevice());
+	}
+
+	public Zeichenfenster( int width, int height, String title, GraphicsDevice displayDevice ) {
+		this(new Zeichenleinwand(width, height), title, displayDevice);
+	}
+
+	public Zeichenfenster( Zeichenleinwand canvas, String title ) {
+		this(canvas, title, getGraphicsDevice());
+	}
+
+	public Zeichenfenster( Zeichenleinwand canvas, String title, GraphicsDevice displayDevice ) {
+		super(Validator.requireNotNull(displayDevice).getDefaultConfiguration());
+		this.displayDevice = displayDevice;
+
+		Validator.requireNotNull(canvas, "Every Zeichenfenster needs a Zeichenleinwand, but got <null>.");
+
+		this.canvasPreferredWidth = canvas.getWidth();
+		this.canvasPreferredHeight = canvas.getHeight();
+		//this.add(canvas, BorderLayout.CENTER);
+		this.add(canvas);
+		this.canvas = canvas;
+
+		// Konfiguration des Frames
+		this.setTitle(title == null ? "Zeichenfenster " + Constants.APP_VERSION: title);
+		// Kann vom Aufrufenden überschrieben werden
+		this.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.DO_NOTHING_ON_CLOSE);
+
+		// Das Icon des Fensters ändern
+		try {
+			if( Zeichenmaschine.MACOS ) {
+				URL iconUrl = Zeichenmaschine.class.getResource("icon_512.png");
+				Image icon = ImageIO.read(iconUrl);
+				// Dock Icon in macOS setzen
+				Taskbar taskbar = Taskbar.getTaskbar();
+				taskbar.setIconImage(icon);
+			} else {
+				ArrayList<Image> icons = new ArrayList<>(4);
+				for( int size = 32; size <= 512; size *= size ) {
+					icons.add(ImageIO.read(new File("icon_" + size + ".png")));
+				}
+
+				this.setIconImages(icons);
+			}
+		} catch( IllegalArgumentException | IOException e ) {
+			LOG.warn("Could not load image icons: %s", e.getMessage());
+		} catch( SecurityException | UnsupportedOperationException macex ) {
+			// Dock Icon in macOS konnte nicht gesetzt werden :(
+			LOG.warn("Could not set dock icon: %s", macex.getMessage());
+		}
+		// Fenster zusammenbauen, auf dem Bildschirm positionieren ...
+		this.pack();
+		this.setResizable(false);
+		this.setLocationByPlatform(true);
+		// this.centerFrame();
+	}
+
+	public GraphicsDevice getDisplayDevice() {
+		return displayDevice;
+	}
+
+	public Rectangle getScreenBounds() {
+		return displayDevice.getDefaultConfiguration().getBounds();
+	}
+
+	public Zeichenleinwand getCanvas() {
+		return canvas;
+	}
+
+	public Rectangle getCanvasBounds() {
+		return canvas.getBounds();
+	}
+	/**
+	 * Zentriert das Zeichenfenster auf dem aktuellen Bildschirm.
+	 */
+	public final void centerFrame() {
+		java.awt.Rectangle screenBounds = getScreenBounds();
+		java.awt.Rectangle frameBounds = getBounds();
+		this.setLocation(
+			(int) (screenBounds.x + (screenBounds.width - frameBounds.width) / 2.0),
+			(int) (screenBounds.y + (screenBounds.height - frameBounds.height) / 2.0)
+		);
+	}
+
+	public void setCanvasSize( int newWidth, int newHeight ) {
+		// TODO: (ngb) Put constains on max/min frame/canvas size
+		if( fullscreen ) {
+			canvasPreferredWidth = newWidth;
+			canvasPreferredHeight = newHeight;
+			setFullscreen(false);
+		} else {
+			canvas.setSize(newWidth, newHeight);
+			canvasPreferredWidth = canvas.getWidth();
+			canvasPreferredHeight = canvas.getHeight();
+			this.pack();
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Aktiviert oder deaktiviert den Vollbildmodus für die Zeichenmaschine.
+	 * <p>
+	 * Der Vollbildmodus wird abhängig von {@code pEnable} entweder aktiviert
+	 * oder deaktiviert. Wird die Zeichenmaschine in den Vollbildmodus versetzt,
+	 * dann wird automatisch ein {@link KeyListener} aktiviert, der bei
+	 * Betätigung der ESCAPE-Taste den Vollbildmodus verlässt. Wird der
+	 * Vollbildmodus verlassen, wird die zuletzt gesetzte Fenstergröße
+	 * wiederhergestellt.
+	 *
+	 * @param pEnable Wenn {@code true}, wird der Vollbildmodus aktiviert,
+	 * 	ansonsten deaktiviert.
+	 */
+	public final void setFullscreen( boolean pEnable ) {
+		// See https://docs.oracle.com/javase/tutorial/extra/fullscreen/index.html
+		if( displayDevice.isFullScreenSupported() ) {
+			if( pEnable && !fullscreen ) {
+				// frame.setUndecorated(true);
+				this.setResizable(false); // Should be set anyway
+				displayDevice.setFullScreenWindow(this);
+
+				java.awt.Rectangle bounds = getScreenBounds();
+				// TODO: (ngb) We need to switch layouts to allow the LayoutManger to maximize the canvas
+				canvas.setSize(bounds.width, bounds.height);
+				// Register ESC to exit fullscreen
+				canvas.addKeyListener(fullscreenExitListener);
+
+				fullscreen = true;
+			} else if( !pEnable && fullscreen ) {
+				fullscreen = false;
+
+				canvas.removeKeyListener(fullscreenExitListener);
+				displayDevice.setFullScreenWindow(null);
+				canvas.setSize(canvasPreferredWidth, canvasPreferredHeight);
+				this.pack();
+				// frame.setUndecorated(false);
+			}
+		}
+	}
+
+	public boolean isFullscreen() {
+		Window win = displayDevice.getFullScreenWindow();
+		return fullscreen && win.equals(this);
+	}
+
+	private static final Log LOG = Log.getLogger(Zeichenfenster.class);
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/Zeichenleinwand.java

@@ -1,14 +1,16 @@
 package schule.ngb.zm;
 
-import schule.ngb.zm.shapes.ShapesLayer;
+import schule.ngb.zm.layers.ColorLayer;
+import schule.ngb.zm.layers.ShapesLayer;
+import schule.ngb.zm.util.Log;
 
-import java.awt.Canvas;
-import java.awt.Graphics;
-import java.awt.Graphics2D;
-import java.awt.Toolkit;
+import java.awt.*;
 import java.awt.image.BufferStrategy;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.LinkedList;
+import java.util.List;
+import java.util.concurrent.BlockingQueue;
+import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
 
 /**
  * Eine Leinwand ist die Hauptkomponente einer Zeichenmaschine. Sie besteht aus
@@ -35,14 +37,14 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 	 */
 	public Zeichenleinwand( int width, int height ) {
 		super.setSize(width, height);
-		this.setPreferredSize(this.getSize());
-		this.setMinimumSize(this.getSize());
-		this.setBackground(Constants.STD_BACKGROUND.getJavaColor());
+		this.setPreferredSize(getSize());
+		this.setMinimumSize(getSize());
+		this.setBackground(Constants.DEFAULT_BACKGROUND.getJavaColor());
 
 		// Liste der Ebenen initialisieren und die Standardebenen einfügen
 		layers = new LinkedList<>();
 		synchronized( layers ) {
-			layers.add(new ColorLayer(width, height, Constants.STD_BACKGROUND));
+			layers.add(new ColorLayer(width, height, Constants.DEFAULT_BACKGROUND));
 		}
 	}
 
@@ -58,8 +60,8 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 	@Override
 	public void setSize( int width, int height ) {
 		super.setSize(width, height);
-		this.setPreferredSize(this.getSize());
-		this.setMinimumSize(this.getSize());
+		this.setPreferredSize(getSize());
+		this.setMinimumSize(getSize());
 
 		synchronized( layers ) {
 			for( Layer layer : layers ) {
@@ -90,7 +92,7 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 	 * als letzte eingefügt. Die aufrufende Methode kann also nicht sicher sein,
 	 * dass die neue Ebene am Ende wirklich am Index {@code i} steht.
 	 *
-	 * @param i Index der Ebene, beginnend mit <code>0</code>.
+	 * @param i Index der Ebene, beginnend mit 0.
 	 * @param layer Die neue Ebene.
 	 */
 	public void addLayer( int i, Layer layer ) {
@@ -125,10 +127,10 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 	}
 
 	/**
-	 * Holt die Ebene am Index <var>i</var> (beginnend bei <code>0</code>).
+	 * Holt die Ebene am Index <var>i</var> (beginnend bei 0).
 	 *
-	 * @param i Index der Ebene (beginnend bei <code>0</code>).
-	 * @return Die Ebene am Index <var>i</var> oder <code>null</code>.
+	 * @param i Index der Ebene (beginnend bei 0).
+	 * @return Die Ebene am Index <var>i</var> oder {@code null}.
 	 * @throws IndexOutOfBoundsException Falls der Index nicht existiert.
 	 */
 	public Layer getLayer( int i ) {
@@ -141,7 +143,7 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 
 	/**
 	 * Sucht die erste Ebene des angegebenen Typs aus der Liste der Ebenen.
-	 * Existiert keine solche Ebene, wird <code>null</code> zurückgegeben.
+	 * Existiert keine solche Ebene, wird {@code null} zurückgegeben.
 	 *
 	 * @param clazz Typ der Ebene.
 	 * @param <L>
@@ -176,18 +178,33 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 	}
 
 	public boolean removeLayer( Layer pLayer ) {
+		synchronized( layers ) {
 			return layers.remove(pLayer);
 		}
+	}
 
 	public void removeLayers( Layer... pLayers ) {
+		synchronized( layers ) {
 			for( Layer layer : pLayers ) {
 				layers.remove(layer);
 			}
 		}
+	}
 
 	public void clearLayers() {
+		synchronized( layers ) {
 			layers.clear();
 		}
+	}
+
+	public void updateLayers( double delta ) {
+		synchronized( layers ) {
+			List<Layer> it = List.copyOf(layers);
+			for( Layer layer : it ) {
+				layer.update(delta);
+			}
+		}
+	}
 
 	/**
 	 * Erstellt eine passende {@link BufferStrategy} für diese Ebene.
@@ -220,7 +237,8 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 	public void draw( Graphics graphics ) {
 		Graphics2D g2d = (Graphics2D) graphics.create();
 		synchronized( layers ) {
-			for( Layer layer : layers ) {
+			List<Layer> it = List.copyOf(layers);
+			for( Layer layer : it ) {
 				layer.draw(g2d);
 			}
 		}
@@ -244,7 +262,8 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 						g2d.clearRect(0, 0, getWidth(), getHeight());
 
 						synchronized( layers ) {
-							for( Layer layer : layers ) {
+							List<Layer> it = List.copyOf(layers);
+							for( Layer layer : it ) {
 								layer.draw(g2d);
 							}
 						}
@@ -265,4 +284,6 @@ public class Zeichenleinwand extends Canvas {
 		}
 	}
 
+	private static final Log LOG = Log.getLogger(Zeichenleinwand.class);
+
 }

src/main/java/schule/ngb/zm/Zeichenmaschine.java

@@ -1,11 +1,14 @@
 package schule.ngb.zm;
 
-import schule.ngb.zm.shapes.ShapesLayer;
-import schule.ngb.zm.tasks.TaskRunner;
-import schule.ngb.zm.util.ImageLoader;
+import schule.ngb.zm.anim.Animation;
+import schule.ngb.zm.layers.ColorLayer;
+import schule.ngb.zm.layers.DrawingLayer;
+import schule.ngb.zm.layers.ImageLayer;
+import schule.ngb.zm.layers.ShapesLayer;
+import schule.ngb.zm.util.io.ImageLoader;
 import schule.ngb.zm.util.Log;
+import schule.ngb.zm.util.tasks.TaskRunner;
 
-import javax.imageio.ImageIO;
 import javax.swing.*;
 import javax.swing.event.MouseInputListener;
 import java.awt.*;
@@ -14,7 +17,6 @@ import java.awt.image.BufferedImage;
 import java.io.File;
 import java.io.IOException;
 import java.util.concurrent.*;
-import java.util.logging.Level;
 
 /**
  * Hauptklasse der Zeichenmaschine.
@@ -23,6 +25,7 @@ import java.util.logging.Level;
  * Die Klasse übernimmt die Initialisierung eines Programmfensters und der
  * nötigen Komponenten.
  */
+@SuppressWarnings( "unused" )
 public class Zeichenmaschine extends Constants {
 
 	/**
@@ -34,10 +37,19 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 		IN_BLUEJ = System.getProperty("java.class.path").contains("bluej");
 	}
 
+	/**
+	 * Gibt an, ob die Zeichenmaschine unter macOS gestartet wurde.
+	 */
 	public static final boolean MACOS;
 
+	/**
+	 * Gibt an, ob die Zeichenmaschine unter Windows gestartet wurde.
+	 */
 	public static final boolean WINDOWS;
 
+	/**
+	 * Gibt an, ob die Zeichenmaschine unter Linux gestartet wurde.
+	 */
 	public static final boolean LINUX;
 
 	static {
@@ -95,66 +107,78 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * Interne Attribute zur Steuerung der Zeichenmaschine.
 	 */
 	//@formatter:off
-	// Das Zeichenfenster der Zeichenmaschine
-	private JFrame frame;
-	// Die Graphics-Objekte für das aktuelle Fenster.
-	private GraphicsEnvironment environment;
-	private GraphicsDevice displayDevice;
 
 	/**
-	 * Speichert, ob die Zeichenmaschine mit {@link #setFullscreen(boolean)}
-	 * in den Vollbildmodus versetzt wurde.
+	 * Das Zeichenfenster der Zeichenmaschine
 	 */
-	private boolean fullscreen = false;
-
-	/**
-	 * Höhe und Breite der Zeichenmaschine, bevor sie mit
-	 * {@link #setFullscreen(boolean)} in den Vollbild-Modus versetzt wurde.
-	 * Wird verwendet, um die Fenstergröße wiederherzustellen, sobald der
-	 * Vollbild-Modus verlassen wird.
-	 */
-	private int initialWidth, initialHeight;
-
-	/**
-	 * KeyListener, um den Vollbild-Modus mit der Escape-Taste zu verlassen.
-	 * Wird von {@link #setFullscreen(boolean)} automatisch einzugefügt und
-	 * entfernt.
-	 */
-	KeyListener fullscreenExitListener = new KeyAdapter() {
-		@Override
-		public void keyPressed( KeyEvent e ) {
-			if( e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ESCAPE ) {
-				// canvas.removeKeyListener(this);
-				setFullscreen(false);
-			}
-		}
-	};
+	private Zeichenfenster frame;
 
 	// Aktueller Zustand der Zeichenmaschine.
+
+	/**
+	 * Zustand der Zeichenmaschine insgesamt
+	 */
 	private Options.AppState state = Options.AppState.INITIALIZING;
+
+	/**
+	 * Zustand des update/draw Threads
+	 */
+	private Options.AppState updateState = Options.AppState.STOPPED;
+
+	/**
+	 * Ob der Zeichenthread noch laufen soll, oder beendet.
+	 */
 	private boolean running = false;
+
+	private boolean terminateImediately = false;
+
+	/**
+	 * Ob die ZM nach dem nächsten Frame pausiert werden soll.
+	 */
 	private boolean pause_pending = false;
 
-	private boolean stop_after_update = false, run_once = true;
+	/**
+	 * Ob die ZM bei nicht überschriebener update() Methode stoppen soll,
+	 * oder trotzdem weiterläuft.
+	 */
+	private boolean run_once = true;
 
-	// Aktuelle Frames pro Sekunde der Zeichenmaschine.
+	/**
+	 * Aktuelle Frames pro Sekunde der Zeichenmaschine.
+	 */
 	private int framesPerSecondInternal;
 
-	// Hauptthread der Zeichenmaschine.
+	/**
+	 * Hauptthread der Zeichenmaschine.
+	 */
 	private Thread mainThread;
 
-	// Queue für geplante Aufgaben
+	/**
+	 * Queue für geplante Aufgaben
+	 */
 	private DelayQueue<DelayedTask> taskQueue = new DelayQueue<>();
 
-	// Queue für abgefangene InputEvents
+	/**
+	 * Queue für abgefangene InputEvents
+	 */
 	private BlockingQueue<InputEvent> eventQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
 
-	// Gibt an, ob nach Ende des Hauptthreads das Programm beendet werden soll,
-	// oder das Zeichenfenster weiter geöffnet bleibt.
-	private boolean quitAfterTeardown = false;
+	/**
+	 * Gibt an, ob nach Ende des Hauptthreads das Programm beendet werden soll,
+	 * oder das Zeichenfenster weiter geöffnet bleibt.
+	 */
+	private boolean quitAfterShutdown = false;
 
-	// Mauscursor
+	// Mauszeiger
+	/**
+	 * Cache für den unsichtbaren Mauszeiger, wenn {@link #hideCursor()}
+	 * aufgerufen wurde.
+	 */
 	private Cursor invisibleCursor = null;
+
+	/**
+	 * Ob der Mauszeiger derzeit sichtbar ist (bzw. sein sollte).
+	 */
 	protected boolean cursorVisible = true;
 	//@formatter:on
 
@@ -194,7 +218,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * @param title Der Titel, der oben im Fenster steht.
 	 */
 	public Zeichenmaschine( String title ) {
-		this(STD_WIDTH, STD_HEIGHT, title, true);
+		this(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT, title, true);
 	}
 
 	/**
@@ -209,7 +233,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * 	Aufruf von {@code draw()}.
 	 */
 	public Zeichenmaschine( String title, boolean run_once ) {
-		this(STD_WIDTH, STD_HEIGHT, title, run_once);
+		this(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT, title, run_once);
 	}
 
 	/**
@@ -253,74 +277,32 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	public Zeichenmaschine( int width, int height, String title, boolean run_once ) {
 		LOG.info("Starting " + APP_NAME + " " + APP_VERSION);
 
-		// Setzen des "Look&Feel"
-		try {
-			UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());
-		} catch( Exception ex ) {
-			LOG.log(Level.SEVERE, "Error setting the look and feel: " + ex.getMessage(), ex);
-		}
-
-		// Wir suchen den Bildschirm, der derzeit den Mauszeiger enthält, um
-		// das Zeichenfenster dort zu zentrieren.
-		java.awt.Point mouseLoc = MouseInfo.getPointerInfo().getLocation();
-		environment = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment();
-		GraphicsDevice[] devices = environment.getScreenDevices();
-		for( GraphicsDevice gd : devices ) {
-			if( gd.getDefaultConfiguration().getBounds().contains(mouseLoc) ) {
-				displayDevice = gd;
-				break;
-			}
-		}
-		// Keinen passenden Bildschirm gefunden. Wir nutzen den Standard.
-		if( displayDevice == null ) {
-			displayDevice = environment.getDefaultScreenDevice();
-		}
-
-		// Wir kennen nun den Bildschirm und können die Breite / Höhe abrufen.
-		this.width = width;
-		this.height = height;
-		java.awt.Rectangle displayBounds = displayDevice.getDefaultConfiguration().getBounds();
-		this.screenWidth = (int) displayBounds.getWidth();
-		this.screenHeight = (int) displayBounds.getHeight();
-
-		// Erstellen des Zeichenfensters
-		frame = new JFrame(displayDevice.getDefaultConfiguration());
-		frame.setTitle(title);
-		frame.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.DO_NOTHING_ON_CLOSE);
-
-		// Das Icon des Fensters ändern
-
-		try {
-			ImageIcon icon = new ImageIcon(ImageIO.read(new File("res/icon_64.png")));
-
-			if( MACOS ) {
-				// Dock Icon in macOS setzen
-				Taskbar taskbar = Taskbar.getTaskbar();
-				taskbar.setIconImage(icon.getImage());
-			} else {
-				// Kleines Icon des Frames setzen
-				frame.setIconImage(icon.getImage());
-			}
-		} catch( IOException e ) {
-		}
-
-
 		// Erstellen der Leinwand
 		canvas = new Zeichenleinwand(width, height);
-		frame.add(canvas);
 
-		// Die drei Standardebenen merken, für den einfachen Zugriff aus unterklassen.
+		// Erstellen des Zeichenfensters
+		frame = createFrame(canvas, title);
+
+		// Wir kennen nun den Bildschirm und können die Breite / Höhe abrufen.
+		java.awt.Rectangle canvasBounds = frame.getCanvasBounds();
+		this.canvasWidth = canvasBounds.width;
+		this.canvasHeight = canvasBounds.height;
+		java.awt.Rectangle displayBounds = frame.getScreenBounds();
+		this.screenWidth = displayBounds.width;
+		this.screenHeight = displayBounds.height;
+
+		// Die drei Standardebenen merken, für den einfachen Zugriff aus Unterklassen.
 		background = getBackgroundLayer();
 		drawing = getDrawingLayer();
 		shapes = getShapesLayer();
 
 		// FPS setzen
-		framesPerSecondInternal = STD_FPS;
+		framesPerSecondInternal = DEFAULT_FPS;
 		this.run_once = run_once;
 
 		// Settings der Unterklasse aufrufen, falls das Fenster vor dem Öffnen
 		// verändert werden soll.
-		// TODO: When to call settings?
+		// TODO: (ngb) Wann sollte settings() aufgerufen werden?
 		settings();
 
 		// Listener hinzufügen, um auf Maus- und Tastatureingaben zu hören.
@@ -331,18 +313,20 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 		canvas.addKeyListener(inputListener);
 
 		// Programm beenden, wenn Fenster geschlossen wird
+		// TODO: (ngb) Der Listener hat zu viel FUnktionalität -> nach quit() / exit() auslagern
 		frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
 			@Override
 			public void windowClosing( WindowEvent e ) {
-				exit();
+				if( isTerminated() ) {
+					quit(true);
+				} else {
+					exitNow();
+				}
 			}
 		});
 
-		// Fenster zusammenbauen, auf dem Bildschirm zentrieren ...
-		frame.pack();
-		frame.setResizable(false);
-		centerFrame();
-		// ... und anzeigen!
+		// Fenster anzeigen
+		frame.centerFrame();
 		frame.setVisible(true);
 
 		// Nach dem Anzeigen kann die Pufferstrategie erstellt werden.
@@ -366,25 +350,30 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 *
 	 * @param title
 	 */
-	// TODO: Implement in conjunction with Zeichenfenster
-	private final Zeichenfenster createFrame( String title ) {
-		return null;
+	private final Zeichenfenster createFrame( Zeichenleinwand c, String title ) {
+		while( frame == null ) {
+			try {
+				TaskRunner.invokeLater(new Runnable() {
+					@Override
+					public void run() {
+						Zeichenfenster.setLookAndFeel();
+						frame = new Zeichenfenster(canvas, title);
+					}
+				}).get();
+			} catch( InterruptedException e ) {
+			} catch( ExecutionException e ) {
+				LOG.error(e, "Error initializing application frame: %s", e.getMessage());
+				throw new RuntimeException(e);
+			}
+		}
+		return frame;
 	}
 
 	/**
 	 * Zentriert das Zeichenfenster auf dem aktuellen Bildschirm.
 	 */
 	public final void centerFrame() {
-		// TODO: Center on current display (not main display by default)
-		// TODO: Position at current BlueJ windows if IN_BLUEJ
-		//frame.setLocationRelativeTo(null);
-		//frame.setLocationRelativeTo(displayDevice.getFullScreenWindow());
-
-		java.awt.Rectangle bounds = displayDevice.getDefaultConfiguration().getBounds();
-		frame.setLocation(
-			(int) (bounds.x + (screenWidth - frame.getWidth()) / 2.0),
-			(int) (bounds.y + (screenHeight - frame.getHeight()) / 2.0)
-		);
+		frame.centerFrame();
 	}
 
 	/**
@@ -401,37 +390,25 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * 	ansonsten deaktiviert.
 	 */
 	public final void setFullscreen( boolean pEnable ) {
-		// See https://docs.oracle.com/javase/tutorial/extra/fullscreen/index.html
-		if( displayDevice.isFullScreenSupported() ) {
-			if( pEnable && !fullscreen ) {
-				// frame.setUndecorated(true);
-				frame.setResizable(false); // Should be set anyway
-				displayDevice.setFullScreenWindow(frame);
-				// Update width / height
-				initialWidth = width;
-				initialHeight = height;
-				changeSize(screenWidth, screenHeight);
-				// Register ESC as exit fullscreen
-				canvas.addKeyListener(fullscreenExitListener);
-
-				fullscreen = true;
+		if( pEnable && !frame.isFullscreen() ) {
+			frame.setFullscreen(true);
+			if( frame.isFullscreen() )
 				fullscreenChanged();
-			} else if( !pEnable && fullscreen ) {
-				fullscreen = false;
-
-				canvas.removeKeyListener(fullscreenExitListener);
-				displayDevice.setFullScreenWindow(null);
-				changeSize(initialWidth, initialHeight);
-				frame.pack();
-				// frame.setUndecorated(false);
+		} else if( !pEnable && frame.isFullscreen() ) {
+			frame.setFullscreen(false);
+			if( !frame.isFullscreen() )
 				fullscreenChanged();
 		}
 	}
-	}
 
+	/**
+	 * Prüft, ob das Zeichenfenster im Vollbild läuft.
+	 *
+	 * @return {@code true}, wenn sich das Fesnter im Vollbildmodus befindet,
+	 *    {@code false} sonst.
+	 */
 	public boolean isFullscreen() {
-		Window win = displayDevice.getFullScreenWindow();
-		return fullscreen && win != null;
+		return frame.isFullscreen();
 	}
 
 	/**
@@ -509,14 +486,26 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 		return state == Options.AppState.PAUSED;
 	}
 
+	public final boolean isTerminated() {
+		return state == Options.AppState.TERMINATED;
+	}
+
+	public final boolean isTerminating() {
+		return state == Options.AppState.STOPPED || state == Options.AppState.TERMINATED;
+	}
+
 	/**
 	 * Stoppt die Zeichenmaschine.
 	 * <p>
 	 * Nachdem der aktuelle Frame gezeichnet wurde wechselt die Zeichenmaschine
 	 * in den Zustand {@link Options.AppState#STOPPED} und ruft
-	 * {@link #teardown()} auf. Nachdem {@code teardown()} ausgeführt wurde
+	 * {@link #shutdown()} auf. Nachdem {@code teardown()} ausgeführt wurde
 	 * wechselt der Zustand zu {@link Options.AppState#TERMINATED}. Das
 	 * Zeichenfenster bleibt weiter geöffnet.
+	 * <p>
+	 * Die Zeichenmaschine reagiert in diesem Zustand weiter auf Eingaben,
+	 * allerdings muss die Zeichnung nun manuell mit {@link #redraw()}
+	 * aktualisiert werden.
 	 */
 	public final void stop() {
 		running = false;
@@ -527,10 +516,11 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * <p>
 	 * Wird nach dem {@link #stop() Stopp} der Zeichenmaschine aufgerufen und
 	 * verbleibende Threads, Tasks, etc. zu stoppen und aufzuräumen. Die
-	 * Äquivalente Methode für Unterklassen ist {@link #teardown()}, die direkt
+	 * Äquivalente Methode für Unterklassen ist {@link #shutdown()}, die direkt
 	 * vor {@code cleanup()} aufgerufen wird.
 	 */
 	private void cleanup() {
+		LOG.debug("%s shutting down.", APP_NAME);
 		// Alle noch nicht ausgelösten Events werden entfernt
 		eventQueue.clear();
 		// Alle noch nicht ausgeführten Tasks werden entfernt
@@ -549,7 +539,18 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	public final void exit() {
 		if( running ) {
 			running = false;
-			this.quitAfterTeardown = true;
+			quitAfterShutdown = true;
+		} else {
+			quit(true);
+		}
+	}
+
+	public final void exitNow() {
+		if( running ) {
+			running = false;
+			terminateImediately = true;
+			quitAfterShutdown = true;
+			mainThread.interrupt();
 		} else {
 			quit(true);
 		}
@@ -557,6 +558,10 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 
 	/**
 	 * Beendet das Programm vollständig.
+	 * <p>
+	 * Enspricht dem Aufruf {@code quit(true)}.
+	 *
+	 * @see #quit(boolean)
 	 */
 	public final void quit() {
 		//quit(!IN_BLUEJ);
@@ -566,6 +571,14 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	/**
 	 * Beendet das Programm. Falls {@code exit} gleich {@code true} ist, wird
 	 * die komplette VM beendet.
+	 * <p>
+	 * Die Methode sorgt nicht für ein ordnungsgemäßes herunterfahren und
+	 * freigeben aller Ressourcen, da die Zeichenmaschine gegebenenfalls
+	 * geöffnet bleiben und weitere Aufgaben erfüllen soll. Aufrufende Methoden
+	 * sollten dies berücksichtigen.
+	 * <p>
+	 * Soll das Programm vollständig beendet werden, ist es ratsamer
+	 * {@link #exit()} zu verwenden.
 	 *
 	 * @param exit Ob die VM beendet werden soll.
 	 * @see System#exit(int)
@@ -580,28 +593,6 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 		}
 	}
 
-	/**
-	 * Interne Methode um die Größe der Zeichenfläche zu ändern.
-	 * <p>
-	 * Die Methode berücksichtigt nicht den Zustand des Fensters (z.B.
-	 * Vollbildmodus) und geht davon aus, dass die aufrufende Methode
-	 * sichergestellt hat, dass eine Änderung der Größe der Zeichenfläche
-	 * zulässig und sinnvoll ist.
-	 *
-	 * @param newWidth Neue Breite der Zeichenleinwand.
-	 * @param newHeight Neue Höhe der Zeichenleinwand.
-	 * @see #setSize(int, int)
-	 * @see #setFullscreen(boolean)
-	 */
-	private void changeSize( int newWidth, int newHeight ) {
-		width = Math.min(Math.max(newWidth, 100), screenWidth);
-		height = Math.min(Math.max(newHeight, 100), screenHeight);
-
-		if( canvas != null ) {
-			canvas.setSize(width, height);
-		}
-	}
-
 	/**
 	 * Ändert die Größe der {@link Zeichenleinwand}.
 	 *
@@ -610,16 +601,11 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * @see Zeichenleinwand#setSize(int, int)
 	 */
 	public final void setSize( int width, int height ) {
-		if( fullscreen ) {
-			initialWidth = Math.min(Math.max(width, 100), screenWidth);
-			initialHeight = Math.min(Math.max(height, 100), screenHeight);
-			setFullscreen(false);
-		} else {
-			changeSize(width, height);
+		frame.setSize(width, height);
 
-			//frame.setSize(width, height);
-			frame.pack();
-		}
+		java.awt.Rectangle canvasBounds = frame.getCanvasBounds();
+		canvasWidth = (int) canvasBounds.getWidth();
+		canvasHeight = (int) canvasBounds.getHeight();
 	}
 
 	/**
@@ -628,7 +614,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * @return Die Breite der {@link Zeichenleinwand}.
 	 */
 	public final int getWidth() {
-		return width;
+		return canvasWidth;
 	}
 
 	/**
@@ -637,7 +623,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * @return Die Höhe der {@link Zeichenleinwand}.
 	 */
 	public final int getHeight() {
-		return height;
+		return canvasHeight;
 	}
 
 	/**
@@ -717,7 +703,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	public final ColorLayer getBackgroundLayer() {
 		ColorLayer layer = canvas.getLayer(ColorLayer.class);
 		if( layer == null ) {
-			layer = new ColorLayer(STD_BACKGROUND);
+			layer = new ColorLayer(DEFAULT_BACKGROUND);
 			canvas.addLayer(0, layer);
 		}
 		return layer;
@@ -811,7 +797,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 		BufferedImage img = ImageLoader.createImage(canvas.getWidth(), canvas.getHeight());
 
 		Graphics2D g = img.createGraphics();
-		g.setColor(STD_BACKGROUND.getJavaColor());
+		g.setColor(DEFAULT_BACKGROUND.getJavaColor());
 		g.fillRect(0, 0, img.getWidth(), img.getHeight());
 		canvas.draw(g);
 		g.dispose();
@@ -835,7 +821,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 		BufferedImage img = ImageLoader.createImage(canvas.getWidth(), canvas.getHeight());
 
 		Graphics2D g = img.createGraphics();
-		g.setColor(STD_BACKGROUND.getJavaColor());
+		g.setColor(DEFAULT_BACKGROUND.getJavaColor());
 		g.fillRect(0, 0, img.getWidth(), img.getHeight());
 		canvas.draw(g);
 		g.dispose();
@@ -877,8 +863,15 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 			return;
 		}
 
+		if( state == Options.AppState.INITIALIZING ||
+			state == Options.AppState.INITIALIZED ) {
+			LOG.warn("Don't use delay(int) from within settings() or setup().");
+			return;
+		}
+
 		long timer = 0L;
-		if( state == Options.AppState.DRAWING ) {
+		if( /*updateState == Options.AppState.DRAWING*/
+			isTerminating() ) {
 			// Falls gerade draw() ausgeführt wird, zeigen wir den aktuellen
 			// Stand der Zeichnung auf der Leinwand an. Die Zeit für das
 			// Rendern wird gemessen und von der Wartezeit abgezogen.
@@ -887,6 +880,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 			timer = System.nanoTime() - timer;
 		}
 
+		Options.AppState oldState = updateState;
 		try {
 			int sub = (int) Math.ceil(timer / 1000000.0);
 
@@ -894,9 +888,12 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 				return;
 			}
 
+			updateState = Options.AppState.DELAYED;
 			Thread.sleep(ms - sub, (int) (timer % 1000000L));
-		} catch( InterruptedException ex ) {
+		} catch( InterruptedException ignored ) {
 			// Nothing
+		} finally {
+			updateState = oldState;
 		}
 	}
 
@@ -1032,8 +1029,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * @param delta
 	 */
 	public void update( double delta ) {
-		//running = !run_once;
-		stop_after_update = run_once;
+		running = !run_once;
 	}
 
 	/**
@@ -1047,7 +1043,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * dar, da hier die Zeichnung des Programms erstellt wird.
 	 */
 	public void draw() {
-		running = !stop_after_update;
+		// Intentionally left blank
 	}
 
 	/**
@@ -1061,7 +1057,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	 * Spiels oder der Abspann einer Animation angezeigt werden, oder mit
 	 * {@link #saveImage()} die erstellte Zeichnung abgespeichert werden.
 	 */
-	public void teardown() {
+	public void shutdown() {
 		// Intentionally left blank
 	}
 
@@ -1096,18 +1092,20 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	}
 
 	/*
-	 * Mouse handling
+	 * Input handling
 	 */
 	private void enqueueEvent( InputEvent evt ) {
+		if( updateState != Options.AppState.DELAYED ) {
 			eventQueue.add(evt);
+		}
 
-		if( isPaused() ) {
+		if( isPaused() || isTerminated() ) {
 			dispatchEvents();
 		}
 	}
 
 	private void dispatchEvents() {
-		synchronized( eventQueue ) {
+		//synchronized( eventQueue ) {
 		while( !eventQueue.isEmpty() ) {
 			InputEvent evt = eventQueue.poll();
 
@@ -1128,7 +1126,7 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 					break;
 			}
 		}
-		}
+		//}
 	}
 
 	private void handleKeyEvent( KeyEvent evt ) {
@@ -1165,8 +1163,8 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 				break;
 			case MouseEvent.MOUSE_RELEASED:
 				mousePressed = false;
-				mouseButton = NOBUTTON;
-				mousePressed(evt);
+				mouseButton = NOMOUSE;
+				mouseReleased(evt);
 				break;
 			case MouseEvent.MOUSE_DRAGGED:
 				//saveMousePosition(evt);
@@ -1276,60 +1274,145 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 	// Zeichenthread
 	////
 
+	/**
+	 * Globaler Monitor, der einmal pro Frame vom Zeichenthread freigegeben
+	 * wird. Andere Threads können {@link Object#wait()} auf dem Monitor
+	 * aufrufen, um sich mit dem Zeichenthread zu synchronisieren. Der
+	 * {@code wait()} Aufruf sollte sich zur Sicherheit in einer Schleife
+	 * befinden, die prüft, ob sich der Aktuelle {@link #tick} erhöht hat.
+	 * <pre><code>
+	 * int lastTick = Constants.tick;
+	 *
+	 * // Do some work
+	 *
+	 * while( lastTick >= Constants.tick ) {
+	 *     synchronized( Zeichenmaschine.globalSyncLock ) {
+	 *         try {
+	 *             Zeichenmaschine.globalSyncLock.wait();
+	 *         } catch( InterruptedException ex ) {}
+	 *     }
+	 * }
+	 * // Next frame has started
+	 * </code></pre>
+	 * <p>
+	 * Die {@link schule.ngb.zm.util.tasks.FrameSynchronizedTask} implementiert
+	 * eine {@link schule.ngb.zm.util.tasks.Task}, die sich automatisch auf
+	 * diese Wiese mit dem Zeichenthread synchronisiert.
+	 */
+	public static final Object globalSyncLock = new Object[0];
+
 	class Zeichenthread extends Thread {
 
+		public Zeichenthread() {
+			super(APP_NAME);
+			//super(APP_NAME + " " + APP_VERSION);
+		}
+
 		@Override
 		public final void run() {
 			// Wait for full initialization before start
 			while( state != Options.AppState.INITIALIZED ) {
-				delay(1);
+				Thread.yield();
 			}
 
-			// start of thread in ms
+			// ThreadExecutor for the update/draw Thread
+			final UpdateThreadExecutor updateThreadExecutor = new UpdateThreadExecutor();
+
+			// Start des Thread in ms
 			final long start = System.currentTimeMillis();
-			// current time in ns
-			long beforeTime = System.nanoTime();
-			// store for deltas
+			// Aktuelle Zeit in ns
+			long beforeTime;
+			long updateBeforeTime = System.nanoTime();
+			// Speicher für Änderung
 			long overslept = 0L;
-			// internal counters for tick and runtime
+			// Interne Zähler für tick und runtime
 			int _tick = 0;
 			long _runtime = 0;
-			// public counters for access by subclasses
+			// Öffentliche Zähler für Unterklassen
 			tick = 0;
 			runtime = 0;
 
-			// call setup of subclass and wait
+			// setup() der Unterklasse aufrufen
 			setup();
 
+			// Alles startklar ...
 			state = Options.AppState.RUNNING;
 			while( running ) {
-				// delta in seconds
-				delta = (System.nanoTime() - beforeTime) / 1000000000.0;
+				// Aktuelle Zeit in ns merken
 				beforeTime = System.nanoTime();
 
+				// Mausposition einmal pro Frame merken
 				saveMousePosition(mouseEvent);
 
 				if( state != Options.AppState.PAUSED ) {
-					handleUpdate(delta);
-					handleDraw();
+					// update() und draw() der Unterklasse werden in einem
+					// eigenen Thread ausgeführt, aber der Zeichenthread
+					// wartet, bis der Thread fertig ist. Außer die Unterklasse
+					// ruft delay() auf und lässt den Thread eine länger Zeit
+					// schlafen. Dann wird der nächst Frame vorzeitig gerendert,
+					// bis der update-Thread wieder bereit ist. Dadurch können
+					// nebenläufige Aufgaben (z.B. Animationen) weiterlaufen.
+					if( !updateThreadExecutor.isRunning() ) {
+						delta = (System.nanoTime() - updateBeforeTime) / 1000000000.0;
+						updateBeforeTime = System.nanoTime();
 
+						// uddate()/draw() ausführen
+						updateThreadExecutor.execute(() -> {
+							if( state == Options.AppState.RUNNING
+								&& updateState == Options.AppState.IDLE ) {
+								// Call to update()
+								updateState = Options.AppState.UPDATING;
+								Zeichenmaschine.this.update(delta);
+								// Update Layers
+								canvas.updateLayers(delta);
+								// Call to draw()
+								updateState = Options.AppState.DRAWING;
+								Zeichenmaschine.this.draw();
+								updateState = Options.AppState.DISPATCHING;
+								// Send latest input events after finishing draw
+								// since these may also block
+								dispatchEvents();
+								updateState = Options.AppState.IDLE;
+							}
+						});
+					}
+
+					// Wait for the update/draw Thread to finish
+					while( updateThreadExecutor.isRunning()
+						&& !updateThreadExecutor.isWaiting() ) {
+						Thread.yield();
+
+						if( Thread.interrupted() ) {
+							running = false;
+							terminateImediately = true;
+							break;
+						}
+					}
+
+					// Display the current buffer content
 					if( canvas != null ) {
 						canvas.render();
 						// canvas.invalidate();
 						// frame.repaint();
 					}
 
-					dispatchEvents();
+					// dispatchEvents();
 				}
 
+				// Running pending tasks and notify any
+				// waiting FrameSynchonizedTasks
+				// TODO: should this this also happen in the updateThread?
 				runTasks();
+				synchronized( globalSyncLock ) {
+					globalSyncLock.notifyAll();
+				}
 
 				// delta time in ns
 				long afterTime = System.nanoTime();
 				long dt = afterTime - beforeTime;
 				long sleep = ((1000000000L / framesPerSecondInternal) - dt) - overslept;
 
-
+				// Sleep before next frame
 				if( sleep > 0 ) {
 					try {
 						Thread.sleep(sleep / 1000000L, (int) (sleep % 1000000L));
@@ -1342,46 +1425,39 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 					overslept = 0L;
 				}
 
+				// Update stats
 				_tick += 1;
 				_runtime = System.currentTimeMillis() - start;
 				tick = _tick;
 				runtime = _runtime;
 				framesPerSecond = framesPerSecondInternal;
 
+				// If pause requested, we pause now
 				if( pause_pending ) {
 					state = Options.AppState.PAUSED;
 					pause_pending = false;
 				}
 			}
 			state = Options.AppState.STOPPED;
+			// Shutdown the updateThread
+			while( !terminateImediately && updateThreadExecutor.isRunning() ) {
+				Thread.yield();
+			}
+			updateThreadExecutor.shutdownNow();
 
-			teardown();
+			// Cleanup
+			shutdown();
 			cleanup();
 			state = Options.AppState.TERMINATED;
 
-			if( quitAfterTeardown ) {
+			if( quitAfterShutdown ) {
 				quit();
 			}
 		}
 
-		public void handleUpdate( double delta ) {
-			if( state == Options.AppState.RUNNING ) {
-				state = Options.AppState.UPDATING;
-				update(delta);
-				state = Options.AppState.RUNNING;
-			}
-		}
-
-		public void handleDraw() {
-			if( state == Options.AppState.RUNNING ) {
-				state = Options.AppState.DRAWING;
-				draw();
-				state = Options.AppState.RUNNING;
-			}
-		}
-
 	}
 
+	// TODO: Remove
 	class DelayedTask implements Delayed {
 
 		long startTime; // in ms
@@ -1408,7 +1484,8 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 
 	}
 
-	class InputListener implements MouseInputListener, MouseMotionListener, MouseWheelListener, KeyListener{
+	class InputListener implements MouseInputListener, MouseMotionListener, MouseWheelListener, KeyListener {
+
 		@Override
 		public void mouseClicked( MouseEvent e ) {
 			enqueueEvent(e);
@@ -1470,6 +1547,67 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
 
 	}
 
+	class UpdateThreadExecutor extends ThreadPoolExecutor {
+
+		private Thread updateThread;
+
+		private boolean running = false;
+
+		public UpdateThreadExecutor() {
+			super(1, 1, 0L,
+				TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
+			updateState = Options.AppState.IDLE;
+		}
+
+		@Override
+		public void execute( Runnable command ) {
+			running = true;
+			super.execute(command);
+		}
+
+		@Override
+		protected void beforeExecute( Thread t, Runnable r ) {
+			// We store the one Thread this Executor holds,
+			// but it might change if a new Thread needed to be spawned
+			// due to en error.
+			updateThread = t;
+		}
+
+		@Override
+		protected void afterExecute( Runnable r, Throwable t ) {
+			running = false;
+			updateState = Options.AppState.IDLE;
+		}
+
+		/**
+		 * Ermittelt, ob der interne Thread gerade eine update/draw Task
+		 * ausführt.
+		 *
+		 * @return
+		 */
+		public boolean isRunning() {
+			return running;
+		}
+
+		/**
+		 * Ermittelt, ob der interne Thread gerade eine update/draw Task
+		 * ausführt und dabei in einen Wartezustand versetzt wurde. Das bedeutet
+		 * in der Regel, dass innerhalb von {@link #update(double)} oder
+		 * {@link #draw()} ein {@link #delay(int)} ausgeführt wurde, oder aus
+		 * einem anderen Grund beispielsweise {@link Thread#sleep(long)}
+		 * aufgerufen wurde. (Dies kann zum Beispiel beim
+		 * {@link Animation#await() Warten auf Animationen} der Fall sein.)
+		 *
+		 * @return
+		 */
+		public boolean isWaiting() {
+			//return running && updateThread.getState() == Thread.State.TIMED_WAITING;
+			//return running && updateThread != null && updateThread.getState() == Thread.State.TIMED_WAITING;
+			return running && updateThread != null && updateState == Options.AppState.DELAYED;
+		}
+
+	}
+
 	private static final Log LOG = Log.getLogger(Zeichenmaschine.class);
 
 }

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/Animation.java

@@ -0,0 +1,145 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.Updatable;
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
+import schule.ngb.zm.util.events.EventDispatcher;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public abstract class Animation<T> extends Constants implements Updatable {
+
+	protected int runtime;
+
+	protected int elapsedTime = 0;
+
+	protected boolean running = false, finished = false;
+
+	protected DoubleUnaryOperator easing;
+
+	public Animation() {
+		this.runtime = Constants.DEFAULT_ANIM_RUNTIME;
+		this.easing = Constants.DEFAULT_EASING;
+	}
+
+	public Animation( DoubleUnaryOperator easing ) {
+		this.runtime = Constants.DEFAULT_ANIM_RUNTIME;
+		this.easing = Validator.requireNotNull(easing);
+	}
+
+	public Animation( int runtime ) {
+		this.runtime = runtime;
+		this.easing = Constants.DEFAULT_EASING;
+	}
+
+	public Animation( int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		this.runtime = runtime;
+		this.easing = Validator.requireNotNull(easing);
+	}
+
+	public int getRuntime() {
+		return runtime;
+	}
+
+	public void setRuntime( int pRuntime ) {
+		this.runtime = pRuntime;
+	}
+
+	public DoubleUnaryOperator getEasing() {
+		return easing;
+	}
+
+	public void setEasing( DoubleUnaryOperator pEasing ) {
+		this.easing = pEasing;
+	}
+
+	public abstract T getAnimationTarget();
+
+	public final void start() {
+		this.initialize();
+		elapsedTime = 0;
+		running = true;
+		finished = false;
+		animate(easing.applyAsDouble(0.0));
+		initializeEventDispatcher().dispatchEvent("start", this);
+	}
+
+	public final void stop() {
+		running = false;
+		// Make sure the last animation frame was interpolated correctly
+		animate(easing.applyAsDouble((double) elapsedTime / (double) runtime));
+		this.finish();
+		finished = true;
+		initializeEventDispatcher().dispatchEvent("stop", this);
+	}
+
+	public void initialize() {
+		// Intentionally left blank
+	}
+
+	public void finish() {
+		// Intentionally left blank
+	}
+
+	public final void await() {
+		while( !finished ) {
+			Thread.yield();
+		}
+	}
+
+	@Override
+	public boolean isActive() {
+		return running;
+	}
+
+	@Override
+	public void update( double delta ) {
+		elapsedTime += (int) (delta * 1000);
+		if( elapsedTime > runtime )
+			elapsedTime = runtime;
+
+		double t = (double) elapsedTime / (double) runtime;
+		if( t >= 1.0 ) {
+			running = false;
+			stop();
+		} else {
+			animate(easing.applyAsDouble(t));
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt den Fortschritt der Animation auf den angegebenen Wert.
+	 * <p>
+	 * {@code e} liegt in der Regel zwischen 0 und 1. Je nach verwendeten
+	 * {@link Easing} Funktion kann der Wert aber in Ausnahmefällen unter 0 oder
+	 * über 1 liegen. Die {@code step()} Methode muss dem nicht Rechnung tragen
+	 * und kann wenn sinnvoll den {@code e} Wert auf [0, 1] limitieren:
+	 * <pre><code>
+	 * e = Constants.limit(e, 0, 1);
+	 * </code></pre>
+	 *
+	 * @param e Fortschritt der Animation nachdem die Easingfunktion angewandt
+	 * 	wurde.
+	 */
+	public abstract void animate( double e );
+
+	EventDispatcher<Animation, AnimationListener> eventDispatcher;
+
+	private EventDispatcher<Animation, AnimationListener> initializeEventDispatcher() {
+		if( eventDispatcher == null ) {
+			eventDispatcher = new EventDispatcher<>();
+			eventDispatcher.registerEventType("start", ( a, l ) -> l.animationStarted(a));
+			eventDispatcher.registerEventType("stop", ( a, l ) -> l.animationStopped(a));
+		}
+		return eventDispatcher;
+	}
+
+	public void addListener( AnimationListener listener ) {
+		initializeEventDispatcher().addListener(listener);
+	}
+
+	public void removeListener( AnimationListener listener ) {
+		initializeEventDispatcher().removeListener(listener);
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/AnimationFacade.java

@@ -0,0 +1,36 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class AnimationFacade<S> extends Animation<S> {
+
+	private Animation<S> anim;
+
+	public AnimationFacade( Animation<S> anim, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+		this.anim = Validator.requireNotNull(anim);
+	}
+
+	@Override
+	public S getAnimationTarget() {
+		return anim.getAnimationTarget();
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		anim.animate(e);
+	}
+
+	@Override
+	public void initialize() {
+		anim.initialize();
+	}
+
+	@Override
+	public void finish() {
+		anim.finish();
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/AnimationGroup.java

@@ -0,0 +1,116 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import java.util.Collection;
+import java.util.List;
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+@SuppressWarnings( "unused" )
+public class AnimationGroup<T> extends Animation<T> {
+
+	List<Animation<T>> anims;
+
+
+	private boolean overrideEasing = false;
+
+	private int overrideRuntime = -1;
+
+	private int lag = 0;
+
+	private int active = 0;
+
+	public AnimationGroup( Collection<Animation<T>> anims ) {
+		this(0, -1, null, anims);
+	}
+
+	public AnimationGroup( int lag, Collection<Animation<T>> anims ) {
+		this(lag, -1, null, anims);
+	}
+
+	public AnimationGroup( DoubleUnaryOperator easing, Collection<Animation<T>> anims ) {
+		this(0, -1, easing, anims);
+	}
+
+	public AnimationGroup( int lag, DoubleUnaryOperator easing, Collection<Animation<T>> anims ) {
+		this(lag, -1, easing, anims);
+	}
+
+	public AnimationGroup( int lag, int runtime, DoubleUnaryOperator easing, Collection<Animation<T>> anims ) {
+		super();
+
+		this.anims = List.copyOf(anims);
+		this.lag = lag;
+
+		if( easing != null ) {
+			this.easing = easing;
+			overrideEasing = true;
+		}
+
+		if( runtime > 0 ) {
+			this.runtime = anims.size() * lag + runtime;
+			this.overrideRuntime = runtime;
+		} else {
+			this.runtime = 0;
+			for( int i = 0; i < this.anims.size(); i++ ) {
+				if( i * lag + this.anims.get(i).getRuntime() > this.runtime ) {
+					this.runtime = i * lag + this.anims.get(i).getRuntime();
+				}
+			}
+		}
+	}
+
+	@Override
+	public T getAnimationTarget() {
+		for( Animation<T> anim : anims ) {
+			if( anim.isActive() ) {
+				return anim.getAnimationTarget();
+			}
+		}
+		return anims.get(anims.size() - 1).getAnimationTarget();
+	}
+
+	@Override
+	public void update( double delta ) {
+		elapsedTime += (int) (delta * 1000);
+		// Animation is done. Stop all Animations.
+		if( elapsedTime > runtime ) {
+			for( int i = 0; i < anims.size(); i++ ) {
+				if( anims.get(i).isActive() ) {
+					anims.get(i).elapsedTime = anims.get(i).runtime;
+					anims.get(i).stop();
+				}
+			}
+			running = false;
+			this.stop();
+		}
+
+		while( active < anims.size() && elapsedTime >= active * lag ) {
+			anims.get(active).start();
+			active += 1;
+		}
+
+		for( int i = 0; i < active; i++ ) {
+			double t = 0.0;
+			if( overrideRuntime > 0 ) {
+				t = (double) (elapsedTime - i*lag) / (double) overrideRuntime;
+			} else {
+				t = (double) (elapsedTime - i*lag) / (double) anims.get(i).getRuntime();
+			}
+
+			if( t >= 1.0 ) {
+				anims.get(i).elapsedTime = anims.get(i).runtime;
+				anims.get(i).stop();
+			} else {
+				double e = overrideEasing ?
+					easing.applyAsDouble(t) :
+					anims.get(i).easing.applyAsDouble(t);
+
+				anims.get(i).animate(e);
+			}
+		}
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/AnimationListener.java

@@ -0,0 +1,11 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.util.events.Listener;
+
+public interface AnimationListener extends Listener<Animation> {
+
+	void animationStarted( Animation anim );
+
+	void animationStopped( Animation anim );
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/Animations.java

@@ -0,0 +1,234 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.Vector;
+import schule.ngb.zm.util.tasks.FramerateLimitedTask;
+import schule.ngb.zm.util.tasks.TaskRunner;
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
+
+import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
+import java.lang.reflect.Method;
+import java.util.concurrent.ExecutionException;
+import java.util.concurrent.Future;
+import java.util.function.*;
+
+@SuppressWarnings( "unused" )
+public class Animations {
+
+	public static final <T> Future<T> animateProperty( String propName, T target, double to, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		double from;
+		try {
+			from = callGetter(target, propName, double.class);
+		} catch( InvocationTargetException | NoSuchMethodException |
+				 IllegalAccessException ex ) {
+			throw new RuntimeException("Can't access property getter for animation.", ex);
+		}
+
+		Method propSetter;
+		try {
+			propSetter = findSetter(target, propName, double.class);
+		} catch( NoSuchMethodException ex ) {
+			throw new RuntimeException("Can't find property setter for animation.", ex);
+		}
+
+		return animateProperty(target, from, to, runtime, easing, ( d ) -> {
+			try {
+				propSetter.invoke(target, d);
+			} catch( IllegalAccessException | InvocationTargetException e ) {
+				throw new RuntimeException("Can't access property setter for animation.", e);
+			}
+		});
+	}
+
+	public static final <T> Future<T> animateProperty( String propName, T target, Color to, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		Color from;
+		try {
+			from = callGetter(target, propName, Color.class);
+		} catch( InvocationTargetException | NoSuchMethodException |
+				 IllegalAccessException ex ) {
+			throw new RuntimeException("Can't access property getter for animation.", ex);
+		}
+
+		Method propSetter;
+		try {
+			propSetter = findSetter(target, propName, Color.class);
+		} catch( NoSuchMethodException ex ) {
+			throw new RuntimeException("Can't find property setter for animation.", ex);
+		}
+
+		return animateProperty(target, from, to, runtime, easing, ( d ) -> {
+			try {
+				propSetter.invoke(target, d);
+			} catch( IllegalAccessException | InvocationTargetException e ) {
+				throw new RuntimeException("Can't access property setter for animation.", e);
+			}
+		});
+	}
+
+	public static final <T> Future<T> animateProperty( String propName, T target, Vector to, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		Vector from;
+		try {
+			from = callGetter(target, propName, Vector.class);
+		} catch( InvocationTargetException | NoSuchMethodException |
+				 IllegalAccessException ex ) {
+			throw new RuntimeException("Can't access property getter for animation.", ex);
+		}
+
+		Method propSetter;
+		try {
+			propSetter = findSetter(target, propName, Vector.class);
+		} catch( NoSuchMethodException ex ) {
+			throw new RuntimeException("Can't find property setter for animation.", ex);
+		}
+
+		return animateProperty(target, from, to, runtime, easing, ( d ) -> {
+			try {
+				propSetter.invoke(target, d);
+			} catch( IllegalAccessException | InvocationTargetException e ) {
+				throw new RuntimeException("Can't access property setter for animation.", e);
+			}
+		});
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "unchecked" )
+	private static <T, R> R callGetter( T target, String propName, Class<R> propType ) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
+		String getterName = makeMethodName("get", propName);
+		Method getter = target.getClass().getMethod(getterName);
+		if( getter.getReturnType().equals(propType) ) {
+			return (R) getter.invoke(target);
+		} else {
+			throw new NoSuchMethodException(String.format("No getter for property <%s> found.", propName));
+		}
+	}
+
+	private static <T, R> Method findSetter( T target, String propName, Class<R> propType ) throws NoSuchMethodException {
+		String setterName = makeMethodName("set", propName);
+		Method setter = target.getClass().getMethod(setterName, propType);
+		if( setter.getReturnType().equals(void.class) && setter.getParameterCount() == 1 ) {
+			return setter;
+		} else {
+			throw new NoSuchMethodException(String.format("No setter for property <%s> found.", propName));
+		}
+	}
+
+	private static String makeMethodName( String prefix, String propName ) {
+		String firstChar = propName.substring(0, 1).toUpperCase();
+		String tail = "";
+		if( propName.length() > 1 ) {
+			tail = propName.substring(1);
+		}
+		return prefix + firstChar + tail;
+	}
+
+	public static final <T> Future<T> animateProperty( T target, final double from, final double to, int runtime, DoubleUnaryOperator easing, DoubleConsumer propSetter ) {
+		Validator.requireNotNull(target);
+		Validator.requireNotNull(propSetter);
+		return play(target, runtime, easing, ( e ) -> propSetter.accept(Constants.interpolate(from, to, e)));
+	}
+
+	public static final <T> Future<T> animateProperty( T target, final Color from, final Color to, int runtime, DoubleUnaryOperator easing, Consumer<Color> propSetter ) {
+		return play(target, runtime, easing, ( e ) -> propSetter.accept(Color.interpolate(from, to, e)));
+	}
+
+
+	public static final <T> Future<T> animateProperty( T target, final Vector from, final Vector to, int runtime, DoubleUnaryOperator easing, Consumer<Vector> propSetter ) {
+		return play(target, runtime, easing, ( e ) -> propSetter.accept(Vector.interpolate(from, to, e)));
+	}
+
+	public static final <T, R> Future<T> animateProperty( T target, R from, R to, int runtime, DoubleUnaryOperator easing, DoubleFunction<R> interpolator, Consumer<R> propSetter ) {
+		return play(target, runtime, easing, interpolator, ( t, r ) -> propSetter.accept(r));
+	}
+
+
+	public static final <T, R> Future<T> play( T target, int runtime, DoubleUnaryOperator easing, DoubleFunction<R> interpolator, BiConsumer<T, R> applicator ) {
+		return play(target, runtime, easing, ( e ) -> applicator.accept(target, interpolator.apply(e)));
+	}
+
+	public static final <T> Future<T> play( T target, int runtime, DoubleUnaryOperator easing, DoubleConsumer stepper ) {
+		return TaskRunner.run(new FramerateLimitedTask() {
+			double t = 0.0;
+
+			final long starttime = System.currentTimeMillis();
+
+			@Override
+			public void update( double delta ) {
+				// One animation step for t in [0,1]
+				stepper.accept(easing.applyAsDouble(t));
+				t = (double) (System.currentTimeMillis() - starttime) / (double) runtime;
+				running = (t <= 1.0);
+			}
+
+			@Override
+			protected void finish() {
+				stepper.accept(easing.applyAsDouble(1.0));
+			}
+		}, target);
+	}
+
+	public static final <T> T playAndWait( T target, int runtime, DoubleUnaryOperator easing, DoubleConsumer stepper ) {
+		Future<T> future = play(target, runtime, easing, stepper);
+		while( !future.isDone() ) {
+			try {
+				return future.get();
+			} catch( InterruptedException iex ) {
+				// Keep waiting
+			} catch( ExecutionException eex ) {
+				LOG.error(eex.getCause(), "Animation task terminated with exception");
+				return target;
+			}
+		}
+		return target;
+	}
+
+	/*public static final <T, R> Future<T> animate( T target, int runtime, Animator<T, R> animator ) {
+		return animate(
+			target, runtime,
+			animator::easing,
+			animator::interpolator,
+			animator::applicator
+		);
+	}*/
+
+	public static <T> Future<Animation<T>> play( Animation<T> animation ) {
+		// TODO: (ngb) Don't start when running
+		return TaskRunner.run(new FramerateLimitedTask() {
+			@Override
+			protected void initialize() {
+				animation.start();
+			}
+
+			@Override
+			public void update( double delta ) {
+				animation.update(delta);
+				running = animation.isActive();
+			}
+		}, animation);
+	}
+
+	public static <T> Animation<T> playAndWait( Animation<T> animation ) {
+		Future<Animation<T>> future = play(animation);
+		animation.await();
+		return animation;
+	}
+
+	public static <T> Future<Animation<T>> play( Animation<T> animation, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		final AnimationFacade<T> facade = new AnimationFacade<>(animation, animation.getRuntime(), easing);
+		return TaskRunner.run(new FramerateLimitedTask() {
+			@Override
+			protected void initialize() {
+				facade.start();
+			}
+
+			@Override
+			public void update( double delta ) {
+				facade.update(delta);
+				running = facade.isActive();
+			}
+		}, animation);
+	}
+
+	public static final Log LOG = Log.getLogger(Animations.class);
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/CircleAnimation.java

@@ -0,0 +1,39 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.Vector;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class CircleAnimation extends Animation<Shape> {
+
+	private Shape object;
+
+	private double centerx, centery, radius, startangle;
+
+	public CircleAnimation( Shape target, double cx, double cy, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+		object = target;
+		centerx = cx;
+		centery = cy;
+		Vector vec = new Vector(target.getX(), target.getY()).sub(cx, cy);
+		startangle = vec.heading();
+		radius = vec.length();
+	}
+
+	@Override
+	public Shape getAnimationTarget() {
+		return object;
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		double angle = startangle + Constants.radians(Constants.interpolate(0, 360, e));
+		double x = centerx + radius * Constants.cos(angle);
+		double y = centery + radius * Constants.sin(angle);
+		object.moveTo(x, y);
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/ContinousAnimation.java

@@ -0,0 +1,74 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+@SuppressWarnings( "unused" )
+public class ContinousAnimation<T> extends Animation<T> {
+
+	private final Animation<T> baseAnimation;
+
+	private int lag = 0;
+
+	/**
+	 * Speichert eine Approximation der aktuellen Steigung der Easing-Funktion,
+	 * um im Fall {@code easeInOnly == true} nach dem ersten Durchlauf die
+	 * passende Geschwindigkeit beizubehalten.
+	 */
+	private double m = 1.0, lastEase = 0.0;
+
+	private boolean easeInOnly = false;
+
+	public ContinousAnimation( Animation<T> baseAnimation ) {
+		this(baseAnimation, 0, false);
+	}
+
+	public ContinousAnimation( Animation<T> baseAnimation, int lag ) {
+		this(baseAnimation, lag, false);
+	}
+
+	public ContinousAnimation( Animation<T> baseAnimation, boolean easeInOnly ) {
+		this(baseAnimation, 0, easeInOnly);
+	}
+
+	private ContinousAnimation( Animation<T> baseAnimation, int lag, boolean easeInOnly ) {
+		super(baseAnimation.getRuntime(), baseAnimation.getEasing());
+		this.baseAnimation = baseAnimation;
+		this.lag = lag;
+		this.easeInOnly = easeInOnly;
+	}
+
+	@Override
+	public T getAnimationTarget() {
+		return baseAnimation.getAnimationTarget();
+	}
+
+	@Override
+	public void update( double delta ) {
+		elapsedTime += (int) (delta * 1000);
+		if( elapsedTime >= runtime + lag ) {
+			elapsedTime %= (runtime + lag);
+
+			if( easeInOnly && easing != null ) {
+				easing = null;
+				// runtime = (int)((1.0/m)*(runtime + lag));
+			}
+		}
+
+		double t = (double) elapsedTime / (double) runtime;
+		if( t >= 1.0 ) {
+			t = 1.0;
+		}
+		if( easing != null ) {
+			double e = easing.applyAsDouble(t);
+			animate(e);
+			m = (e-lastEase)/(delta*1000/(asDouble(runtime)));
+			lastEase = e;
+		} else {
+			animate(t);
+		}
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		baseAnimation.animate(e);
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/Easing.java

@@ -0,0 +1,320 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+/**
+ * @see <a href="https://easings.net/de">Cheat Sheet für Easing-Funktionen</a>
+ */
+public class Easing {
+
+	public static final DoubleUnaryOperator DEFAULT_EASING = Easing::smooth;
+
+	public static final DoubleUnaryOperator thereAndBack() {
+		return Easing::thereAndBack;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator thereAndBack( final DoubleUnaryOperator baseEasing ) {
+		return ( t ) -> thereAndBack(t, baseEasing);
+	}
+
+	public static final double thereAndBack( double t ) {
+		return thereAndBack(t, DEFAULT_EASING);
+	}
+
+	public static final double thereAndBack( double t, DoubleUnaryOperator baseEasing ) {
+		if( t < 0.5 ) {
+			return baseEasing.applyAsDouble(2 * t);
+		} else {
+			return baseEasing.applyAsDouble(2 - 2 * t);
+		}
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator halfAndHalf( final DoubleUnaryOperator firstEasing, final DoubleUnaryOperator secondEasing ) {
+		return ( t ) -> halfAndHalf(t, firstEasing, secondEasing);
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator halfAndHalf( final DoubleUnaryOperator firstEasing, final DoubleUnaryOperator secondEasing, final double split ) {
+		return ( t ) -> halfAndHalf(t, firstEasing, secondEasing, split);
+	}
+
+	public static final double halfAndHalf( double t, DoubleUnaryOperator firstEasing, DoubleUnaryOperator secondEasing ) {
+		return halfAndHalf(t, firstEasing, secondEasing, 0.5);
+	}
+
+	public static final double halfAndHalf( double t, DoubleUnaryOperator firstEasing, DoubleUnaryOperator secondEasing, double split ) {
+		if( t < split ) {
+			return firstEasing.applyAsDouble(2 * t);
+		} else {
+			return secondEasing.applyAsDouble(1 - 2 * t);
+		}
+	}
+
+
+	/*
+	 * Functions taken from easings.net
+	 */
+
+	public static final DoubleUnaryOperator linear() {
+		return Easing::linear;
+	}
+
+	public static final double linear( double t ) {
+		return t;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator quadIn() {
+		return Easing::quadIn;
+	}
+
+	public static final double quadIn( double t ) {
+		return t * t;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator quadOut() {
+		return Easing::quadOut;
+	}
+
+	public static final double quadOut( double t ) {
+		return 1 - (1 - t) * (1 - t);
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator quadInOut() {
+		return Easing::quadInOut;
+	}
+
+	public static final double quadInOut( double t ) {
+		return t < 0.5 ? 2 * t * t : 1 - Math.pow(-2 * t + 2, 2) / 2;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator cubicIn() {
+		return Easing::cubicIn;
+	}
+
+	public static final double cubicIn( double t ) {
+		return t * t * t;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator cubicOut() {
+		return Easing::cubicOut;
+	}
+
+	public static final double cubicOut( double t ) {
+		return 1 - Math.pow(1 - t, 3);
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator cubicInOut() {
+		return Easing::cubicInOut;
+	}
+
+	public static final double cubicInOut( double t ) {
+		return t < 0.5 ? 4 * t * t * t : 1 - Math.pow(-2 * t + 2, 3) / 2;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator sineIn() {
+		return Easing::sineIn;
+	}
+
+	public static final double sineIn( double t ) {
+		return 1 - Math.cos((t * Math.PI) / 2);
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator sineOut() {
+		return Easing::sineOut;
+	}
+
+	public static final double sineOut( double t ) {
+		return Math.sin((t * Math.PI) / 2);
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator sineInOut() {
+		return Easing::sineInOut;
+	}
+
+	public static final double sineInOut( double t ) {
+		return -(Math.cos(Math.PI * t) - 1) / 2;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator elasticIn() {
+		return Easing::elasticIn;
+	}
+
+	public static final double elasticIn( double t ) {
+		double c4 = (2 * Math.PI) / 3;
+
+		return t == 0
+			? 0
+			: t == 1
+			? 1
+			: -Math.pow(2, 10 * t - 10) * Math.sin((t * 10 - 10.75) * c4);
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator elasticOut() {
+		return Easing::elasticOut;
+	}
+
+	public static final double elasticOut( double t ) {
+		double c4 = (2 * Math.PI) / 3;
+
+		return t == 0
+			? 0
+			: t == 1
+			? 1
+			: Math.pow(2, -10 * t) * Math.sin((t * 10 - 0.75) * c4) + 1;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator elasticInOut() {
+		return Easing::elasticInOut;
+	}
+
+	public static final double elasticInOut( double t ) {
+		double c5 = (2 * Math.PI) / 4.5;
+
+		return t == 0
+			? 0
+			: t == 1
+			? 1
+			: t < 0.5
+			? -(Math.pow(2, 20 * t - 10) * Math.sin((20 * t - 11.125) * c5)) / 2
+			: (Math.pow(2, -20 * t + 10) * Math.sin((20 * t - 11.125) * c5)) / 2 + 1;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator bounceIn() {
+		return Easing::bounceIn;
+	}
+
+	public static final double bounceIn( double t ) {
+		return 1 - bounceOut(1 - t);
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator bounceOut() {
+		return Easing::bounceOut;
+	}
+
+	public static final double bounceOut( double t ) {
+		double n1 = 7.5625;
+		double d1 = 2.75;
+
+		if( t < 1.0 / d1 ) {
+			return n1 * t * t;
+		} else if( t < 2.0 / d1 ) {
+			return n1 * (t -= 1.5 / d1) * t + 0.75;
+		} else if( t < 2.5 / d1 ) {
+			return n1 * (t -= 2.25 / d1) * t + 0.9375;
+		} else {
+			return n1 * (t -= 2.625 / d1) * t + 0.984375;
+		}
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator bounceInOut() {
+		return Easing::bounceInOut;
+	}
+
+	public static final double bounceInOut( double t ) {
+		return t < 0.5
+			? (1 - bounceOut(1 - 2 * t)) / 2
+			: (1 + bounceOut(2 * t - 1)) / 2;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator backIn() {
+		return Easing::backIn;
+	}
+
+	public static final double backIn( double t ) {
+		double c1 = 1.70158;
+		double c3 = c1 + 1;
+
+		return c3 * t * t * t - c1 * t * t;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator backOut() {
+		return Easing::backOut;
+	}
+
+	public static final double backOut( double t ) {
+		double c1 = 1.70158;
+		double c3 = c1 + 1;
+
+		return 1 + c3 * Math.pow(t - 1, 3) + c1 * Math.pow(t - 1, 2);
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator backInOut() {
+		return Easing::backInOut;
+	}
+
+	public static final double backInOut( double t ) {
+		double c1 = 1.70158;
+		double c2 = c1 * 1.525;
+
+		return t < 0.5
+			? (Math.pow(2 * t, 2) * ((c2 + 1) * 2 * t - c2)) / 2
+			: (Math.pow(2 * t - 2, 2) * ((c2 + 1) * (t * 2 - 2) + c2) + 2) / 2;
+	}
+
+
+	/*
+	 * Functions from manim community
+	 */
+
+	public static final DoubleUnaryOperator smooth() {
+		return Easing::smooth;
+	}
+
+	public static final double smooth( double t ) {
+		double error = sigmoid(-INFLECTION / 2.0);
+		return Math.min(
+			Math.max(
+				(sigmoid(INFLECTION * (t - 0.5)) - error) / (1 - 2 * error),
+				0
+			),
+			1.0
+		);
+	}
+
+	public static final double rushIn( double t ) {
+		return 2 * smooth(t / 2.0);
+	}
+
+	public static final double rushOut( double t ) {
+		return 2 * smooth(t / 2.0 + 0.5) - 1;
+	}
+
+	public static final double doubleSmooth( double t ) {
+		if( t < 0.5 )
+			return 0.5 * smooth(2 * t);
+		else
+			return 0.5 * (1 + smooth(2 * t - 1));
+	}
+
+	public static final double hobbit( double t ) {
+		double new_t = t < 0.5 ? 2 * t : 2 * (1 - t);
+		return smooth(new_t);
+	}
+
+
+	public static final DoubleUnaryOperator wiggle() {
+		return Easing::wiggle;
+	}
+
+	public static final DoubleUnaryOperator wiggle( final int wiggles ) {
+		return (t) -> Easing.wiggle(t, wiggles);
+	}
+
+	public static final double wiggle( double t ) {
+		return wiggle(t, 2);
+	}
+
+	public static final double wiggle( double t, int wiggles ) {
+		return hobbit(t) * Math.sin(wiggles * Math.PI * t);
+	}
+
+	public static double INFLECTION = 10.0;
+
+	public static final double sigmoid( double x ) {
+		return 1.0 / (1 + Math.exp(-x));
+	}
+
+
+	private Easing() {
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/FadeAnimation.java

@@ -0,0 +1,44 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+@SuppressWarnings( "unused" )
+public class FadeAnimation extends Animation<Shape> {
+
+	public static final int FADE_IN = 255;
+
+	public static final int FADE_OUT = 0;
+
+	private Shape object;
+
+	private Color fill, stroke;
+
+	private int fillAlpha, strokeAlpha, tAlpha;
+
+	public FadeAnimation( Shape object, int alpha, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+
+		this.object = object;
+		fill = object.getFillColor();
+		fillAlpha = fill.getAlpha();
+		stroke = object.getStrokeColor();
+		strokeAlpha = stroke.getAlpha();
+		tAlpha = alpha;
+	}
+
+	@Override
+	public Shape getAnimationTarget() {
+		return object;
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		object.setFillColor(new Color(fill, (int) Constants.interpolate(fillAlpha, tAlpha, e)));
+		object.setStrokeColor(new Color(stroke, (int) Constants.interpolate(strokeAlpha, tAlpha, e)));
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/FillAnimation.java

@@ -0,0 +1,33 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class FillAnimation extends Animation<Shape> {
+
+	private Shape object;
+
+	private Color oFill, tFill;
+
+	public FillAnimation( Shape object, Color newFill, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+
+		this.object = object;
+		oFill = object.getFillColor();
+		tFill = newFill;
+	}
+
+	@Override
+	public Shape getAnimationTarget() {
+		return object;
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		object.setFillColor(Color.interpolate(oFill, tFill, e));
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/MorphAnimation.java

@@ -0,0 +1,53 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.shapes.Circle;
+import schule.ngb.zm.shapes.Ellipse;
+import schule.ngb.zm.shapes.Rectangle;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class MorphAnimation extends Animation<Shape> {
+
+	private Shape object, original, target;
+
+	public MorphAnimation( Shape object, Shape target, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+
+		this.original = object.copy();
+		this.object = object;
+		this.target = target;
+	}
+
+	@Override
+	public Shape getAnimationTarget() {
+		return object;
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		object.setX(Constants.interpolate(original.getX(), target.getX(), e));
+		object.setY(Constants.interpolate(original.getY(), target.getY(), e));
+		object.setFillColor(Color.interpolate(original.getFillColor(), target.getFillColor(), e));
+		object.setStrokeColor(Color.interpolate(original.getStrokeColor(), target.getStrokeColor(), e));
+		object.rotateTo(Constants.interpolate(original.getRotation(), target.getRotation(), e));
+		object.scale(Constants.interpolate(original.getScale(), target.getScale(), e));
+		object.setStrokeWeight(Constants.interpolate(original.getStrokeWeight(), target.getStrokeWeight(), e));
+
+		if( object instanceof Rectangle ) {
+			Rectangle r = (Rectangle)object;
+			r.setWidth(Constants.interpolate(original.getWidth(), target.getWidth(), e));
+			r.setHeight(Constants.interpolate(original.getHeight(), target.getHeight(), e));
+		} else if( object instanceof Circle ) {
+			Circle r = (Circle)object;
+			r.setRadius(Constants.interpolate(original.getWidth()*.5, target.getWidth()*.5, e));
+		} else if( object instanceof Ellipse ) {
+			Ellipse r = (Ellipse)object;
+			r.setWidth(Constants.interpolate(original.getWidth(), target.getWidth(), e));
+			r.setHeight(Constants.interpolate(original.getHeight(), target.getHeight(), e));
+		}
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/MoveAnimation.java

@@ -0,0 +1,39 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.shapes.Circle;
+import schule.ngb.zm.shapes.Ellipse;
+import schule.ngb.zm.shapes.Rectangle;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class MoveAnimation extends Animation<Shape> {
+
+	private Shape object;
+
+	private double oX, oY, tX, tY;
+
+	public MoveAnimation( Shape object, double x, double y, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+
+		this.object = object;
+		oX = object.getX();
+		oY = object.getY();
+		tX = x;
+		tY = y;
+	}
+
+	@Override
+	public Shape getAnimationTarget() {
+		return object;
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		object.setX(Constants.interpolate(oX, tX, e));
+		object.setY(Constants.interpolate(oY, tY, e));
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/RotateAnimation.java

@@ -0,0 +1,32 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class RotateAnimation extends Animation<Shape> {
+
+	private Shape object;
+
+	private double oA, tA;
+
+	public RotateAnimation( Shape object, double angle, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+
+		this.object = object;
+		oA = object.getRotation();
+		tA = angle;
+	}
+
+	@Override
+	public Shape getAnimationTarget() {
+		return object;
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		object.rotateTo(Constants.interpolate(oA, tA, e));
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/StrokeAnimation.java

@@ -0,0 +1,32 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class StrokeAnimation extends Animation<Shape> {
+
+	private Shape object;
+
+	private Color oFill, tFill;
+
+	public StrokeAnimation( Shape object, Color newStroke, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+
+		this.object = object;
+		oFill = object.getFillColor();
+		tFill = newStroke;
+	}
+
+	@Override
+	public Shape getAnimationTarget() {
+		return object;
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		object.setStrokeColor(Color.interpolate(oFill, tFill, e));
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/anim/WaveAnimation.java

@@ -0,0 +1,37 @@
+package schule.ngb.zm.anim;
+
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.Options;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class WaveAnimation extends Animation<Shape> {
+
+	private Shape object;
+
+	private double strength, sinOffset, previousDelta = 0.0;
+
+	private Options.Direction dir;
+
+	public WaveAnimation( Shape target, double strength, Options.Direction dir, double sinOffset, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		super(runtime, easing);
+		this.object = target;
+		this.dir = dir;
+		this.strength = strength;
+		this.sinOffset = sinOffset;
+	}
+
+	@Override
+	public Shape getAnimationTarget() {
+		return object;
+	}
+
+	@Override
+	public void animate( double e ) {
+		double delta = this.strength * Constants.sin(Constants.interpolate(0.0, Constants.TWO_PI, e) + sinOffset);
+		object.move((delta - previousDelta) * dir.x, (delta - previousDelta) * dir.y);
+		previousDelta = delta;
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/layers/ColorLayer.java

@@ -0,0 +1,143 @@
+package schule.ngb.zm.layers;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.Layer;
+import schule.ngb.zm.Options;
+
+import java.awt.GradientPaint;
+import java.awt.Paint;
+import java.awt.RadialGradientPaint;
+
+/**
+ * Eine Ebene, die nur aus einer Farbe (oder einem Farbverlauf) besteht.
+ * <p>
+ * Die Farbe der Ebene kann beliebig gesetzt werden und kann gut als
+ * Hintergundfarbe für eine Szene dienen, oder als halbtransparente "Abdeckung",
+ * wenn ein {@code ColorLayer} über den anderen Ebenen eingefügt wird.
+ */
+@SuppressWarnings( "unused" )
+public class ColorLayer extends Layer {
+
+	/**
+	 * Farbe der Ebene.
+	 */
+	private Color color;
+
+	/**
+	 * Verlauf der Ebene, falls verwendet.
+	 */
+	private Paint background;
+
+	/**
+	 * Erstellt eine neue Farbebene mit der angegebenen Farbe.
+	 *
+	 * @param color Die Hintergrundfarbe.
+	 */
+	public ColorLayer( Color color ) {
+		this.color = color;
+		this.background = color.getJavaColor();
+		clear();
+	}
+
+	/**
+	 * Erstellt eine neue Farbebene mit der angegebenen Größe und Farbe.
+	 *
+	 * @param width Breite der Ebene.
+	 * @param height Höhe der Ebene.
+	 * @param color Die Hintergrundfarbe.
+	 */
+	public ColorLayer( int width, int height, Color color ) {
+		super(width, height);
+		this.color = color;
+		this.background = color.getJavaColor();
+		clear();
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void setSize( int width, int height ) {
+		super.setSize(width, height);
+		clear();
+	}
+
+	/**
+	 * Gibt die Hintergrundfarbe der Ebene zurück.
+	 *
+	 * @return Die aktuelle Hintergrundfarbe.
+	 */
+	public Color getColor() {
+		return color;
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Farbe der Ebene neu.
+	 *
+	 * @param color Die neue Hintergrundfarbe.
+	 */
+	public void setColor( Color color ) {
+		this.color = color;
+		this.background = color.getJavaColor();
+		clear();
+	}
+
+	public void setColor( int gray ) {
+		setColor(gray, gray, gray, 255);
+	}
+
+	public void setColor( int gray, int alpha ) {
+		setColor(gray, gray, gray, alpha);
+	}
+
+	public void setColor( int red, int green, int blue ) {
+		setColor(red, green, blue, 255);
+	}
+
+	public void setColor( int red, int green, int blue, int alpha ) {
+		setColor(new Color(red, green, blue, alpha));
+	}
+
+	public void setGradient( Color from, Color to, Options.Direction dir ) {
+		double halfW = getWidth() * .5;
+		double halfH = getHeight() * .5;
+
+		Options.Direction inv = dir.inverse();
+		int fromX = (int) (halfW + inv.x * halfW);
+		int fromY = (int) (halfH + inv.y * halfH);
+
+		int toX = (int) (halfW + dir.x * halfW);
+		int toY = (int) (halfH + dir.y * halfH);
+
+		setGradient(fromX, fromY, from, toX, toY, to);
+	}
+
+	public void setGradient( double fromX, double fromY, Color from, double toX, double toY, Color to ) {
+		this.color = from;
+		background = new GradientPaint(
+			(float) fromX, (float) fromY, from.getJavaColor(),
+			(float) toX, (float) toY, to.getJavaColor()
+		);
+		clear();
+	}
+
+	public void setGradient( Color from, Color to ) {
+		setGradient(getWidth() * .5, getHeight() * .5, Math.min(getWidth() * .5, getHeight() * .5), from, to);
+	}
+
+	public void setGradient( double centerX, double centerY, double radius, Color from, Color to ) {
+		this.color = from;
+		background = new RadialGradientPaint(
+			(float) centerX, (float) centerY, (float) radius,
+			new float[]{0f, 1f},
+			new java.awt.Color[]{from.getJavaColor(), to.getJavaColor()});
+		clear();
+	}
+
+	@Override
+	public void clear() {
+		drawing.setPaint(background);
+		drawing.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight());
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/layers/DrawableLayer.java

@@ -1,11 +1,16 @@
-package schule.ngb.zm;
+package schule.ngb.zm.layers;
 
-import java.awt.*;
+import schule.ngb.zm.Drawable;
+import schule.ngb.zm.Layer;
+
+import java.awt.Graphics2D;
+import java.util.Collections;
 import java.util.LinkedList;
+import java.util.List;
 
 public class DrawableLayer extends Layer {
 
-	protected LinkedList<Drawable> drawables = new LinkedList<>();
+	protected List<Drawable> drawables = new LinkedList<>();
 
 	protected boolean clearBeforeDraw = true;
 
@@ -43,7 +48,8 @@ public class DrawableLayer extends Layer {
 		}
 
 		synchronized( drawables ) {
-			for( Drawable d : drawables ) {
+			List<Drawable> it = List.copyOf(drawables);
+			for( Drawable d : it ) {
 				if( d.isVisible() ) {
 					d.draw(drawing);
 				}

src/main/java/schule/ngb/zm/layers/DrawingLayer.java

@@ -1,6 +1,8 @@
-package schule.ngb.zm;
+package schule.ngb.zm.layers;
 
-import schule.ngb.zm.util.ImageLoader;
+import schule.ngb.zm.Layer;
+import schule.ngb.zm.Options;
+import schule.ngb.zm.util.io.ImageLoader;
 
 import java.awt.*;
 import java.awt.geom.*;
@@ -8,11 +10,11 @@ import java.util.Stack;
 
 public class DrawingLayer extends Layer {
 
-	protected Color fillColor = STD_FILLCOLOR;
+	protected schule.ngb.zm.Color fillColor = DEFAULT_FILLCOLOR;
 
-	protected Color strokeColor = STD_STROKECOLOR;
+	protected schule.ngb.zm.Color strokeColor = DEFAULT_STROKECOLOR;
 
-	protected double strokeWeight = STD_STROKEWEIGHT;
+	protected double strokeWeight = DEFAULT_STROKEWEIGHT;
 
 	protected Options.StrokeType strokeType = SOLID;
 
@@ -43,7 +45,7 @@ public class DrawingLayer extends Layer {
 		fontMetrics = drawing.getFontMetrics();
 	}
 
-	public Color getColor() {
+	public schule.ngb.zm.Color getColor() {
 		return fillColor;
 	}
 
@@ -51,7 +53,7 @@ public class DrawingLayer extends Layer {
 		setFillColor(gray, gray, gray, 255);
 	}
 
-	public void setFillColor( Color color ) {
+	public void setFillColor( schule.ngb.zm.Color color ) {
 		fillColor = color;
 		drawing.setColor(color.getJavaColor());
 	}
@@ -69,10 +71,10 @@ public class DrawingLayer extends Layer {
 	}
 
 	public void setFillColor( int red, int green, int blue, int alpha ) {
-		setFillColor(new Color(red, green, blue, alpha));
+		setFillColor(new schule.ngb.zm.Color(red, green, blue, alpha));
 	}
 
-	public Color getStrokeColor() {
+	public schule.ngb.zm.Color getStrokeColor() {
 		return strokeColor;
 	}
 
@@ -80,7 +82,7 @@ public class DrawingLayer extends Layer {
 		setStrokeColor(gray, gray, gray, 255);
 	}
 
-	public void setStrokeColor( Color color ) {
+	public void setStrokeColor( schule.ngb.zm.Color color ) {
 		strokeColor = color;
 		drawing.setColor(color.getJavaColor());
 	}
@@ -98,7 +100,7 @@ public class DrawingLayer extends Layer {
 	}
 
 	public void setStrokeColor( int red, int green, int blue, int alpha ) {
-		setStrokeColor(new Color(red, green, blue, alpha));
+		setStrokeColor(new schule.ngb.zm.Color(red, green, blue, alpha));
 	}
 
 	public void setStrokeWeight( double pWeight ) {
@@ -147,8 +149,8 @@ public class DrawingLayer extends Layer {
 	}
 
 	public void resetStroke() {
-		setStrokeColor(STD_STROKECOLOR);
-		setStrokeWeight(STD_STROKEWEIGHT);
+		setStrokeColor(DEFAULT_STROKECOLOR);
+		setStrokeWeight(DEFAULT_STROKEWEIGHT);
 		setStrokeType(SOLID);
 	}
 
@@ -169,10 +171,10 @@ public class DrawingLayer extends Layer {
 	}
 
 	public void clear( int red, int green, int blue, int alpha ) {
-		clear(new Color(red, green, blue, alpha));
+		clear(new schule.ngb.zm.Color(red, green, blue, alpha));
 	}
 
-	public void clear( Color pColor ) {
+	public void clear( schule.ngb.zm.Color pColor ) {
         /*graphics.setBackground(pColor);
         graphics.clearRect(0, 0, canvas.getWidth(), canvas.getHeight());*/
 		java.awt.Color currentColor = drawing.getColor();
@@ -191,7 +193,8 @@ public class DrawingLayer extends Layer {
 	}
 
 	public void pixel( double x, double y ) {
-		square(x, y, 1);
+		// square(x, y, 1);
+		buffer.setRGB((int)x, (int)y, fillColor.getRGBA());
 	}
 
 	public void square( double x, double y, double w ) {

src/main/java/schule/ngb/zm/layers/ImageLayer.java

@@ -1,9 +1,10 @@
-package schule.ngb.zm;
+package schule.ngb.zm.layers;
 
 import java.awt.Graphics2D;
 import java.awt.Image;
 
-import schule.ngb.zm.util.ImageLoader;
+import schule.ngb.zm.Layer;
+import schule.ngb.zm.util.io.ImageLoader;
 
 public class ImageLayer extends Layer {
 

src/main/java/schule/ngb/zm/layers/Shape2DLayer.java

@@ -1,15 +1,19 @@
-package schule.ngb.zm;
+package schule.ngb.zm.layers;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.Layer;
+import schule.ngb.zm.Options;
 
 import java.awt.*;
 import java.util.LinkedList;
 
 public final class Shape2DLayer extends Layer {
 
-	protected Color strokeColor = STD_STROKECOLOR;
+	protected schule.ngb.zm.Color strokeColor = DEFAULT_STROKECOLOR;
 
-	protected Color fillColor = STD_FILLCOLOR;
+	protected schule.ngb.zm.Color fillColor = DEFAULT_FILLCOLOR;
 
-	protected double strokeWeight = STD_STROKEWEIGHT;
+	protected double strokeWeight = DEFAULT_STROKEWEIGHT;
 
 	protected Options.StrokeType strokeType = SOLID;
 
@@ -39,7 +43,7 @@ public final class Shape2DLayer extends Layer {
 		this.instantDraw = instantDraw;
 	}
 
-	public Color getFillColor() {
+	public schule.ngb.zm.Color getFillColor() {
 		return fillColor;
 	}
 
@@ -47,7 +51,7 @@ public final class Shape2DLayer extends Layer {
 		setFillColor(gray, gray, gray, 255);
 	}
 
-	public void setFillColor( Color pColor ) {
+	public void setFillColor( schule.ngb.zm.Color pColor ) {
 		fillColor = pColor;
 		drawing.setColor(pColor.getJavaColor());
 	}
@@ -65,10 +69,10 @@ public final class Shape2DLayer extends Layer {
 	}
 
 	public void setFillColor( int red, int green, int blue, int alpha ) {
-		setFillColor(new Color(red, green, blue, alpha));
+		setFillColor(new schule.ngb.zm.Color(red, green, blue, alpha));
 	}
 
-	public Color getStrokeColor() {
+	public schule.ngb.zm.Color getStrokeColor() {
 		return strokeColor;
 	}
 
@@ -76,7 +80,7 @@ public final class Shape2DLayer extends Layer {
 		setStrokeColor(gray, gray, gray, 255);
 	}
 
-	public void setStrokeColor( Color pColor ) {
+	public void setStrokeColor( schule.ngb.zm.Color pColor ) {
 		strokeColor = pColor;
 		drawing.setColor(pColor.getJavaColor());
 	}

src/main/java/schule/ngb/zm/layers/ShapesLayer.java

@@ -0,0 +1,167 @@
+package schule.ngb.zm.layers;
+
+import schule.ngb.zm.Layer;
+import schule.ngb.zm.anim.Animation;
+import schule.ngb.zm.anim.AnimationFacade;
+import schule.ngb.zm.anim.Easing;
+import schule.ngb.zm.shapes.Shape;
+
+import java.awt.Graphics2D;
+import java.util.*;
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+public class ShapesLayer extends Layer {
+
+	protected boolean clearBeforeDraw = true;
+
+	private List<Shape> shapes;
+
+	private List<Animation<? extends Shape>> animations;
+
+	public ShapesLayer() {
+		super();
+		shapes = new LinkedList<>();
+		animations = new LinkedList<>();
+	}
+
+	public ShapesLayer( int width, int height ) {
+		super(width, height);
+		shapes = new LinkedList<>();
+		animations = new LinkedList<>();
+	}
+
+	public Shape getShape( int index ) {
+		return shapes.get(index);
+	}
+
+	public <ST extends Shape> ST getShape( Class<ST> shapeClass ) {
+		for( Shape s : shapes ) {
+			if( shapeClass.isInstance(s) ) {
+				return (ST) s;
+			}
+		}
+		return null;
+	}
+
+	public List<Shape> getShapes() {
+		return shapes;
+	}
+
+	public <ST extends Shape> List<ST> getShapes( Class<ST> shapeClass ) {
+		List<ST> result = new LinkedList<>();
+		for( Shape s : shapes ) {
+			if( shapeClass.isInstance(s) ) {
+				result.add((ST) s);
+			}
+		}
+		return result;
+	}
+
+	public void add( Shape... shapes ) {
+		synchronized( this.shapes ) {
+			for( Shape s : shapes ) {
+				this.shapes.add(s);
+			}
+		}
+	}
+
+	public void add( Collection<Shape> shapes ) {
+		synchronized( this.shapes ) {
+			for( Shape s : shapes ) {
+				this.shapes.add(s);
+			}
+		}
+	}
+
+	public void remove( Shape... shapes ) {
+		synchronized( this.shapes ) {
+			for( Shape s : shapes ) {
+				this.shapes.remove(s);
+			}
+		}
+	}
+
+	public void remove( Collection<Shape> shapes ) {
+		synchronized( this.shapes ) {
+			for( Shape s : shapes ) {
+				this.shapes.remove(s);
+			}
+		}
+	}
+
+	public void removeAll() {
+		synchronized( shapes ) {
+			shapes.clear();
+		}
+	}
+
+	public void showAll() {
+		synchronized( shapes ) {
+			for( Shape s : shapes ) {
+				s.show();
+			}
+		}
+	}
+
+	public void hideAll() {
+		synchronized( shapes ) {
+			for( Shape s : shapes ) {
+				s.hide();
+			}
+		}
+	}
+
+	public <S extends Shape> void play( Animation<S> anim ) {
+		this.animations.add(anim);
+		anim.start();
+	}
+
+
+	public void play( Animation<? extends Shape>... anims ) {
+		for( Animation<? extends Shape> anim: anims ) {
+			this.animations.add(anim);
+			anim.start();
+		}
+	}
+
+	public <S extends Shape> void play( Animation<S> anim, int runtime ) {
+		play(anim, runtime, Easing.DEFAULT_EASING);
+	}
+
+	public <S extends Shape> void play( Animation<S> anim, int runtime, DoubleUnaryOperator easing ) {
+		AnimationFacade<S> facade = new AnimationFacade<>(anim, runtime, easing);
+		play(facade);
+	}
+
+	@Override
+	public void update( double delta ) {
+		Iterator<Animation<? extends Shape>> it = animations.iterator();
+		while( it.hasNext() ) {
+			Animation<? extends Shape> anim = it.next();
+			anim.update(delta);
+
+			if( !anim.isActive() ) {
+				animations.remove(anim);
+			}
+		}
+	}
+
+	@Override
+	public void draw( Graphics2D pGraphics ) {
+		if( clearBeforeDraw ) {
+			clear();
+		}
+
+		synchronized( shapes ) {
+			List<Shape> it = List.copyOf(shapes);
+			for( Shape s : it ) {
+				if( s.isVisible() ) {
+					s.draw(drawing);
+				}
+			}
+		}
+
+		super.draw(pGraphics);
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/layers/TurtleLayer.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package schule.ngb.zm.turtle;
+package schule.ngb.zm.layers;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
 import schule.ngb.zm.Layer;
@@ -336,7 +336,7 @@ public class TurtleLayer extends Layer {
 			if( strokeColor != null ) {
 				graphics.setColor(strokeColor.getJavaColor());
 			} else {
-				graphics.setColor(STD_STROKECOLOR.getJavaColor());
+				graphics.setColor(DEFAULT_STROKECOLOR.getJavaColor());
 			}
 			graphics.fill(shape);
 			graphics.setColor(Color.BLACK.getJavaColor());

src/main/java/schule/ngb/zm/media/Audio.java

@@ -5,6 +5,8 @@ package schule.ngb.zm.media;
  */
 public interface Audio {
 
+	String getSource();
+
 	/**
 	 * Prüft, ob das Medium gerade abgespielt wird.
 	 *
@@ -18,8 +20,8 @@ public interface Audio {
 	 * {@code isLooping() == true}, dann muss auch immer
 	 * {@code isPlaying() == true} gelten.
 	 *
-	 * @return @return {@code true}, wenn das Medium in einer Schleife
-	 * 	abgespielt wird, {@code false} sonst.
+	 * @return {@code true}, wenn das Medium in einer Schleife abgespielt wird,
+	 *    {@code false} sonst.
 	 */
 	boolean isLooping();
 
@@ -36,17 +38,28 @@ public interface Audio {
 	 */
 	void setVolume( double volume );
 
+	/**
+	 * Gibt die aktuelle Lautstärkeeinstellung dieses Mediums zurück.
+	 * <p>
+	 * Die Lautstärke wird auf einer linearen Skale angegeben, wobei 0 kein Ton
+	 * und 1 volle Lautstärke bedeutet. Werte über 1 verstärken den Ton des
+	 * Mediums.
+	 *
+	 * @return Die Lautstärke als linear skalierter Wert.
+	 */
+	double getVolume();
+
 	/**
 	 * Startet die Wiedergabe des Mediums und beendet die Methode. Das
 	 * Audio-Medium wird einmal abgespielt und stoppt dann.
 	 */
-	void playOnce();
+	void play();
 
 	/**
 	 * Startet die Wiedergabe des Mediums und blockiert das Programm, bis die
 	 * Wiedergabe beendet ist.
 	 */
-	void playOnceAndWait();
+	void playAndWait();
 
 	/**
 	 * Spielt das Medium in einer kontinuierlichen Schleife ab. Die Methode

src/main/java/schule/ngb/zm/media/AudioListener.java

@@ -0,0 +1,11 @@
+package schule.ngb.zm.media;
+
+import schule.ngb.zm.util.events.Listener;
+
+public interface AudioListener extends Listener<Audio> {
+
+	void start( Audio source );
+
+	void stop( Audio source );
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/media/Mixer.java

@@ -1,7 +1,7 @@
 package schule.ngb.zm.media;
 
 import schule.ngb.zm.Constants;
-import schule.ngb.zm.tasks.TaskRunner;
+import schule.ngb.zm.util.tasks.TaskRunner;
 
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.List;
@@ -41,6 +41,10 @@ public class Mixer implements Audio {
 		this.audios = new ArrayList<>(4);
 	}
 
+	public String getSource() {
+		return "";
+	}
+
 	public void add( Audio pAudio ) {
 		add(pAudio, 1f);
 	}
@@ -50,30 +54,60 @@ public class Mixer implements Audio {
 		pAudio.setVolume(pVolumeFactor * volume);
 	}
 
+	public void remove( Audio pAudio ) {
+	}
+
+	public void removeAll() {
+		audios.clear();
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
 	@Override
 	public boolean isPlaying() {
 		return audios.stream().anyMatch(aw -> aw.audio.isPlaying());
 	}
 
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
 	@Override
 	public boolean isLooping() {
 		return audios.stream().anyMatch(aw -> aw.audio.isLooping());
 	}
 
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
 	@Override
 	public void setVolume( double pVolume ) {
 		volume = (float) pVolume;
 		audios.stream().forEach(aw -> aw.audio.setVolume(aw.volumeFactor * pVolume));
 	}
 
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
 	@Override
-	public void playOnce() {
-		audios.stream().forEach(aw -> aw.audio.playOnce());
+	public double getVolume() {
+		return volume;
 	}
 
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
 	@Override
-	public void playOnceAndWait() {
-		audios.stream().forEach(aw -> aw.audio.playOnce());
+	public void play() {
+		audios.stream().forEach(aw -> aw.audio.play());
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void playAndWait() {
+		audios.stream().forEach(aw -> aw.audio.play());
 		while( audios.stream().anyMatch(aw -> aw.audio.isPlaying()) ) {
 			try {
 				Thread.sleep(10);
@@ -83,16 +117,25 @@ public class Mixer implements Audio {
 		}
 	}
 
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
 	@Override
 	public void loop() {
 		audios.stream().forEach(aw -> aw.audio.loop());
 	}
 
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
 	@Override
 	public void stop() {
 		audios.stream().forEach(aw -> aw.audio.stop());
 	}
 
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
 	@Override
 	public void dispose() {
 		if( isPlaying() ) {
@@ -101,6 +144,18 @@ public class Mixer implements Audio {
 		audios.stream().forEach(aw -> aw.audio.dispose());
 	}
 
+	/**
+	 * Ändert die Lautstärke aller hinzugefügten Audiomedien in der angegebenen
+	 * Zeit schrittweise, bis die angegebene Lautstärke erreicht ist.
+	 * <p>
+	 * Zu beachten ist, dass die Lautstärke des Mixers angepasst wird. Das
+	 * bedeutet, dass die Lautstärke der hinzugefügten Medien mit ihrem
+	 * Lautstärkefaktor multipliziert werden. Die Medien haben am Ende also
+	 * nicht unbedingt die Lautstärke {@code to}.
+	 *
+	 * @param to Der Zielwert für die Lautstärke.
+	 * @param time Die Zeit, nach der die Änderung abgeschlossen sein soll.
+	 */
 	public void fade( final double to, final int time ) {
 		TaskRunner.run(new Runnable() {
 			@Override
@@ -108,9 +163,6 @@ public class Mixer implements Audio {
 				final long start = System.currentTimeMillis();
 				double t = 0.0;
 				double from = volume;
-				if( !isPlaying() ) {
-					playOnce();
-				}
 				do {
 					setVolume(Constants.interpolate(from, to, t));
 					t = (double) (System.currentTimeMillis() - start) / (double) time;

src/main/java/schule/ngb/zm/media/Music.java

@@ -0,0 +1,303 @@
+package schule.ngb.zm.media;
+
+import schule.ngb.zm.util.events.EventDispatcher;
+import schule.ngb.zm.util.tasks.TaskRunner;
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+import schule.ngb.zm.util.io.ResourceStreamProvider;
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
+
+import javax.sound.sampled.*;
+import java.io.IOException;
+import java.net.URL;
+
+/**
+ * Ein Musikstück, dass im Projekt abgespielt werden soll.
+ * <p>
+ * Im gegensatz zu einem {@link Sound} sind Musikstücke längere Audiodateien,
+ * die zum Beispiel als Hintergrundmusik ablaufen sollen. Die Musik wird daher
+ * nicht komplett in den Speicher geladen, sondern direkt aus der Audioquelle
+ * gestreamt und wiedergegeben.
+ */
+public class Music implements Audio {
+
+	// size of the byte buffer used to read/write the audio stream
+	private static final int BUFFER_SIZE = 4096;
+
+
+	/**
+	 * Ob der Sound gerade abgespielt wird.
+	 */
+	private boolean playing = false;
+
+	/**
+	 * Ob der Sound gerade in einer Schleife abgespielt wird.
+	 */
+	private boolean looping = false;
+
+	/**
+	 * Die Quelle des Musikstücks.
+	 */
+	private String audioSource;
+
+	/**
+	 * Der AudioStream, um die AUdiosdaten zulsen, falls dieser schon geöffnet
+	 * wurde. Sonst {@code null}.
+	 */
+	private AudioInputStream audioStream;
+
+	/**
+	 * Die Line für die Ausgabe, falls diese schon geöffnet wurde. Sonst
+	 * {@code null}.
+	 */
+	private SourceDataLine audioLine;
+
+	/**
+	 * Die Lautstärke der Musik.
+	 */
+	private float volume = 0.8f;
+
+	EventDispatcher<Audio, AudioListener> eventDispatcher;
+
+	public Music( String source ) {
+		Validator.requireNotNull(source);
+		this.audioSource = source;
+	}
+
+	public String getSource() {
+		return audioSource;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public boolean isPlaying() {
+		return playing;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public boolean isLooping() {
+		if( !playing ) {
+			looping = false;
+		}
+		return looping;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void setVolume( double volume ) {
+		this.volume = (float) volume;
+		if( audioLine != null ) {
+			applyVolume();
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public double getVolume() {
+		return volume;
+	}
+
+	/**
+	 * Interne Methode, um die gesetzte Lautstärke vor dem Abspielen
+	 * anzuwenden.
+	 */
+	private void applyVolume() {
+		FloatControl gainControl =
+			(FloatControl) audioLine.getControl(FloatControl.Type.MASTER_GAIN);
+
+		float vol = 20f * (float) Math.log10(volume);
+		// vol = (float) Constants.limit(vol, gainControl.getMinimum(), gainControl.getMaximum());
+		gainControl.setValue(vol);
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void play() {
+		if( openLine() ) {
+			TaskRunner.run(new Runnable() {
+				@Override
+				public void run() {
+					stream();
+				}
+			});
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void playAndWait() {
+		if( openLine() ) {
+			stream();
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void loop() {
+		looping = true;
+		play();
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void stop() {
+		playing = false;
+		looping = false;
+		dispose();
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public synchronized void dispose() {
+		if( audioLine != null ) {
+			if( audioLine.isRunning() ) {
+				playing = false;
+				audioLine.stop();
+			}
+			if( audioLine.isOpen() ) {
+				audioLine.drain();
+				audioLine.close();
+			}
+		}
+		try {
+			if( audioStream != null ) {
+				audioStream.close();
+			}
+		} catch( IOException ex ) {
+		}
+
+		audioLine = null;
+		audioStream = null;
+	}
+
+	private synchronized void stream() {
+		audioLine.start();
+		playing = true;
+		if( eventDispatcher != null ) {
+			eventDispatcher.dispatchEvent("start", Music.this);
+		}
+
+		byte[] bytesBuffer = new byte[BUFFER_SIZE];
+		int bytesRead = -1;
+
+		try {
+			while( playing && (bytesRead = audioStream.read(bytesBuffer)) != -1 ) {
+				audioLine.write(bytesBuffer, 0, bytesRead);
+			}
+
+			audioLine.drain();
+			audioLine.stop();
+		} catch( IOException ex ) {
+			LOG.warn(ex, "Error while playing Music source <%s>", audioSource);
+		}
+
+		// Wait for the remaining audio to play
+		/*while( audioLine.isRunning() ) {
+			try {
+				Thread.sleep(10);
+			} catch( InterruptedException ex ) {
+				// Just keep waiting ...
+			}
+		}*/
+
+		playing = false;
+		streamingStopped();
+		if( eventDispatcher != null ) {
+			eventDispatcher.dispatchEvent("stop", Music.this);
+		}
+	}
+
+	private boolean openLine() {
+		if( audioLine != null ) {
+			return true;
+		}
+
+		try {
+			URL url = ResourceStreamProvider.getResourceURL(audioSource);
+			if( url != null ) {
+				final AudioInputStream inStream = AudioSystem.getAudioInputStream(url);
+				AudioFormat format = inStream.getFormat();
+
+				final int ch = format.getChannels();
+				final float rate = format.getSampleRate();
+				AudioFormat outFormat = new AudioFormat(AudioFormat.Encoding.PCM_SIGNED, rate, 16, ch, ch * 2, rate, false);
+
+				DataLine.Info info = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, outFormat);
+
+				audioLine = (SourceDataLine) AudioSystem.getLine(info);
+				audioLine.open(outFormat);
+				applyVolume();
+
+				audioStream = AudioSystem.getAudioInputStream(outFormat, inStream);
+				return true;
+			} else {
+				LOG.warn("Sound source <%s> could not be played: No audio source found.", audioSource);
+			}
+		} catch( UnsupportedAudioFileException ex ) {
+			LOG.warn(ex, "Sound source <%s> could not be played: The specified audio file is not supported.", audioSource);
+		} catch( LineUnavailableException ex ) {
+			LOG.warn(ex, "Sound source <%s> could not be played: Audio line for playing back is unavailable.", audioSource);
+		} catch( IOException ex ) {
+			LOG.warn(ex, "Sound source <%s> could not be played: Error playing the audio file.", audioSource);
+		}
+		return false;
+	}
+
+	private void streamingStopped() {
+		dispose();
+
+		if( looping ) {
+			if( openLine() ) {
+				stream();
+			} else {
+				playing = false;
+				looping = false;
+			}
+		} else {
+			playing = false;
+		}
+	}
+
+	public void addListener( AudioListener listener ) {
+		initializeEventDispatcher().addListener(listener);
+	}
+
+	public void removeListener( AudioListener listener ) {
+		initializeEventDispatcher().removeListener(listener);
+	}
+
+	/**
+	 * Interne Methode, um den Listener-Mechanismus zu initialisieren. Wird erst
+	 * aufgerufen, soblad sich auch ein Listener registrieren möchte.
+	 * @return
+	 */
+	private EventDispatcher<Audio, AudioListener> initializeEventDispatcher() {
+		if( eventDispatcher == null ) {
+			eventDispatcher = new EventDispatcher<>();
+			eventDispatcher.registerEventType("start", (a,l) -> l.start(a));
+			eventDispatcher.registerEventType("stop", (a,l) -> l.stop(a));
+		}
+		return eventDispatcher;
+	}
+
+	private static final Log LOG = Log.getLogger(Music.class);
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/media/Sound.java

@@ -0,0 +1,313 @@
+package schule.ngb.zm.media;
+
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
+import schule.ngb.zm.util.io.ResourceStreamProvider;
+
+import javax.sound.sampled.*;
+import java.io.IOException;
+import java.net.URL;
+
+/**
+ * Wiedergabe kurzer Soundclips, die mehrmals wiederverwendet werden.
+ * <p>
+ * In Spielen und anderen Projekten gibt es oftmals eine Reihe kurzer Sounds,
+ * die zusammen mit bestimmten Aktionen wiedergegeben werden (zum Beispiel, wenn
+ * die Spielfigur springt, wenn zwei Objekte kollidieren, usw.). Sounds werden
+ * komplett in den Speicher geladen und können dadurch immer wieder, als
+ * Schleife oder auch nur Abschnittsweise abgespielt werden.
+ * <p>
+ * Für längre Musikstücke (beispielsweise Hintergrundmusik) bietet sich eher die
+ * KLasse {@link Music} an.
+ */
+@SuppressWarnings( "unused" )
+public class Sound implements Audio {
+
+	/**
+	 * Ob der Sound gerade abgespielt wird.
+	 */
+	private boolean playing = false;
+
+	/**
+	 * Ob der Sound gerade in einer Schleife abgespielt wird.
+	 */
+	private boolean looping = false;
+
+	/**
+	 * Die Quelle des Musikstücks.
+	 */
+	private String audioSource;
+
+	/**
+	 * Der Clip, falls er schon geladen wurde, sonst {@code null}.
+	 */
+	private Clip audioClip;
+
+	/**
+	 * Ob die Resourcen des Clips im Speicher nach dem nächsten Abspielen
+	 * freigegeben werden sollen.
+	 */
+	private boolean disposeAfterPlay = false;
+
+	/**
+	 * Die Lautstärke des Clips.
+	 */
+	private float volume = 0.8f;
+
+	/**
+	 * Erstellt einen Sound aus der angegebene Quelle.
+	 *
+	 * @param source Ein Dateipfad oder eine Webadresse.
+	 * @throws NullPointerException Falls die Quelle {@code null} ist.
+	 */
+	public Sound( String source ) {
+		Validator.requireNotNull(source);
+		this.audioSource = source;
+	}
+
+	public String getSource() {
+		return audioSource;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public boolean isPlaying() {
+		// return audioClip != null && audioClip.isRunning();
+		return playing;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public boolean isLooping() {
+		if( !playing ) {
+			looping = false;
+		}
+		return looping;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void setVolume( double volume ) {
+		this.volume = (float) volume;
+		if( audioClip != null ) {
+			applyVolume();
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public double getVolume() {
+		return volume;
+	}
+
+	/**
+	 * Interne Methode, um die gesetzte Lautstärke vor dem Abspielen
+	 * anzuwenden.
+	 */
+	private void applyVolume() {
+		FloatControl gainControl =
+			(FloatControl) audioClip.getControl(FloatControl.Type.MASTER_GAIN);
+
+		float vol = 20f * (float) Math.log10(volume);
+		// vol = (float) Constants.limit(vol, gainControl.getMinimum(), gainControl.getMaximum());
+		gainControl.setValue(vol);
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void stop() {
+		looping = false;
+		if( audioClip.isRunning() ) {
+			audioClip.stop();
+		}
+		playing = false;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void play() {
+		if( this.openClip() ) {
+			audioClip.start();
+			playing = true;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void playAndWait() {
+		this.play();
+
+		long audioLen = audioClip.getMicrosecondLength();
+		while( playing ) {
+			try {
+				long ms = (audioLen - audioClip.getMicrosecondPosition()) / 1000L;
+				Thread.sleep(ms);
+			} catch( InterruptedException ex ) {
+				// Ignore
+			}
+		}
+
+		audioClip.close();
+	}
+
+	/**
+	 * Spielt den Sound genau einmal ab und gibt danach alle Resourcen des Clips
+	 * frei.
+	 * <p>
+	 * Der Aufruf ist effektiv gleich zu
+	 * <pre><code>
+	 * clip.playAndWait();
+	 * clip.dispose();
+	 * </code></pre>
+	 * allerdings wird der aufrufende Thread nicht blockiert und
+	 * {@link #dispose()} automatisch am Ende aufgerufen.
+	 */
+	public void playOnce() {
+		disposeAfterPlay = true;
+		play();
+	}
+
+	/**
+	 * Spielt den Sound genau einmal ab und gibt danach alle Resourcen des Clips
+	 * frei.
+	 * <p>
+	 * Der Aufruf entspricht
+	 * <pre><code>
+	 * clip.playAndWait();
+	 * clip.dispose();
+	 * </code></pre>
+	 */
+	public void playOnceAndWait() {
+		disposeAfterPlay = true;
+		playAndWait();
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public void loop() {
+		loop(Clip.LOOP_CONTINUOUSLY);
+	}
+
+	/**
+	 * Wiederholt den Sound die angegebene Anzahl an Wiederholungen ab und
+	 * stoppt die Wiedergabe dann.
+	 *
+	 * @param count Anzahl der Wiederholungen.
+	 */
+	public void loop( int count ) {
+		if( count > 0 ) {
+			int loopCount = count;
+			if( loopCount != Clip.LOOP_CONTINUOUSLY ) {
+				if( loopCount <= 0 ) {
+					return;
+				}
+				// Adjust Number of loops
+				loopCount -= 1;
+			}
+			if( openClip() ) {
+				looping = true;
+				audioClip.loop(loopCount);
+				playing = true;
+			}
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public synchronized void dispose() {
+		if( audioClip != null ) {
+			if( audioClip.isRunning() ) {
+				audioClip.stop();
+			}
+			audioClip.close();
+			audioClip = null;
+		}
+	}
+
+	private synchronized boolean openClip() {
+		if( audioClip != null ) {
+			audioClip.setFramePosition(0);
+			return true;
+		}
+
+		try {
+			URL url = ResourceStreamProvider.getResourceURL(audioSource);
+			if( url != null ) {
+				final AudioInputStream audioStream = AudioSystem.getAudioInputStream(url);
+				AudioFormat format = audioStream.getFormat();
+				DataLine.Info info = new DataLine.Info(Clip.class, format);
+
+				audioClip = (Clip) AudioSystem.getLine(info);
+				audioClip.addLineListener(new LineListener() {
+					@Override
+					public void update( LineEvent event ) {
+						if( event.getType() == LineEvent.Type.STOP ) {
+							playbackStopped();
+						}
+					}
+				});
+				audioClip.open(audioStream);
+				applyVolume();
+				return true;
+			} else {
+				LOG.warn("Sound source <%s> could not be played: No audio source found.", audioSource);
+			}
+		} catch( UnsupportedAudioFileException ex ) {
+			LOG.warn(ex, "Sound source <%s> could not be played: The specified audio file is not supported.", audioSource);
+		} catch( LineUnavailableException ex ) {
+			LOG.warn(ex, "Sound source <%s> could not be played: Audio line for playing back is unavailable.", audioSource);
+		} catch( IOException ex ) {
+			LOG.warn(ex, "Sound source <%s> could not be played: Error playing the audio file.", audioSource);
+		}
+		return false;
+	}
+
+	/*@Override
+	public void update( LineEvent event ) {
+		LineEvent.Type type = event.getType();
+
+		if( type == LineEvent.Type.START ) {
+			playing = true;
+		} else if( type == LineEvent.Type.STOP ) {
+			playing = false;
+			if( disposeAfterPlay ) {
+				this.dispose();
+				disposeAfterPlay = false;
+			}
+		}
+	}*/
+
+	/**
+	 * Interne Methode, die aufgerufen wird, wenn die Wiedergabe gestoppt wird.
+	 * Entweder durch einen Aufruf von {@link #stop()} oder, weil die Wiedergabe
+	 * nach {@link #playOnce()} beendet wurde.
+	 */
+	private void playbackStopped() {
+		playing = false;
+		if( disposeAfterPlay ) {
+			this.dispose();
+			disposeAfterPlay = false;
+		}
+	}
+
+	private static final Log LOG = Log.getLogger(Sound.class);
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/ml/DoubleMatrix.java

@@ -0,0 +1,400 @@
+package schule.ngb.zm.ml;
+
+import schule.ngb.zm.Constants;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+/**
+ * Eine einfache Implementierung der {@link MLMatrix} zur Verwendung in
+ * {@link NeuralNetwork}s.
+ * <p>
+ * Diese Klasse stellt die interne Implementierung der Matrixoperationen dar,
+ * die zur Berechnung der Gewichte in einem {@link NeuronLayer} notwendig sind.
+ * <p>
+ * Die Klasse ist nur minimal optimiert und sollte nur für kleine Netze
+ * verwendet werden. Für größere Netze sollte auf eine der optionalen
+ * Bibliotheken wie
+ * <a href="https://dst.lbl.gov/ACSSoftware/colt/">Colt</a> zurückgegriffen
+ * werden.
+ */
+public final class DoubleMatrix implements MLMatrix {
+
+	/**
+	 * Anzahl Zeilen der Matrix.
+	 */
+	private int rows;
+
+	/**
+	 * Anzahl Spalten der Matrix.
+	 */
+	private int columns;
+
+	/**
+	 * Die Koeffizienten der Matrix.
+	 * <p>
+	 * Um den Overhead bei Speicher und Zugriffszeiten von zweidimensionalen
+	 * Arrays zu vermeiden wird ein eindimensionales Array verwendet und die
+	 * Indizes mit Spaltenpriorität berechnet. Der Index i des Koeffizienten
+	 * {@code r,c} in Zeile {@code r} und Spalte {@code c} wird bestimmt durch
+	 * <pre>
+	 * i = c * rows + r
+	 * </pre>
+	 * <p>
+	 * Die Werte einer Spalte liegen also hintereinander im Array. Dies sollte
+	 * einen leichten Vorteil bei der {@link #colSums() Spaltensummen} geben.
+	 * Generell sollte eine Iteration über die Matrix der Form
+	 * <pre><code>
+	 * for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+	 *     for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+	 *         // ...
+	 *     }
+	 * }
+	 * </code></pre>
+	 * etwas schneller sein als
+	 * <pre><code>
+	 * for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+	 *     for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+	 *         // ...
+	 *     }
+	 * }
+	 * </code></pre>
+	 */
+	double[] coefficients;
+
+	public DoubleMatrix( int rows, int cols ) {
+		this.rows = rows;
+		this.columns = cols;
+		coefficients = new double[rows * cols];
+	}
+
+	public DoubleMatrix( double[][] coefficients ) {
+		this.rows = coefficients.length;
+		this.columns = coefficients[0].length;
+		this.coefficients = new double[rows * columns];
+		for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+			for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+				this.coefficients[idx(i, j)] = coefficients[i][j];
+			}
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Initialisiert diese Matrix als Kopie der angegebenen Matrix.
+	 *
+	 * @param other Die zu kopierende Matrix.
+	 */
+	public DoubleMatrix( DoubleMatrix other ) {
+		this.rows = other.rows();
+		this.columns = other.columns();
+		this.coefficients = new double[rows * columns];
+		System.arraycopy(
+			other.coefficients, 0,
+			this.coefficients, 0,
+			rows * columns);
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public int columns() {
+		return columns;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public int rows() {
+		return rows;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	int idx( int r, int c ) {
+		return c * rows + r;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public double get( int row, int col ) {
+		try {
+			return coefficients[idx(row, col)];
+		} catch( ArrayIndexOutOfBoundsException ex ) {
+			throw new IllegalArgumentException("No element at row=" + row + ", column=" + col, ex);
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix set( int row, int col, double value ) {
+		try {
+			coefficients[idx(row, col)] = value;
+		} catch( ArrayIndexOutOfBoundsException ex ) {
+			throw new IllegalArgumentException("No element at row=" + row + ", column=" + col, ex);
+		}
+		return this;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix initializeRandom() {
+		return initializeRandom(-1.0, 1.0);
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix initializeRandom( double lower, double upper ) {
+		applyInPlace(( d ) -> ((upper - lower) * Constants.random()) + lower);
+		return this;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix initializeOne() {
+		applyInPlace(( d ) -> 1.0);
+		return this;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix initializeZero() {
+		applyInPlace(( d ) -> 0.0);
+		return this;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix duplicate() {
+		return new DoubleMatrix(this);
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix multiplyTransposed( MLMatrix B ) {
+		/*return new DoubleMatrix(IntStream.range(0, rows).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, B.rows()).mapToDouble(
+				( j ) -> IntStream.range(0, columns).mapToDouble(
+					( k ) -> get(i, k) * B.get(j, k)
+				).sum()
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new));*/
+		DoubleMatrix result = new DoubleMatrix(rows, B.rows());
+		for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+			for( int j = 0; j < B.rows(); j++ ) {
+				result.coefficients[result.idx(i, j)] = 0.0;
+				for( int k = 0; k < columns; k++ ) {
+					result.coefficients[result.idx(i, j)] += get(i, k) * B.get(j, k);
+				}
+			}
+		}
+		return result;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix multiplyAddBias( final MLMatrix B, final MLMatrix C ) {
+		/*return new DoubleMatrix(IntStream.range(0, rows).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, B.columns()).mapToDouble(
+				( j ) -> IntStream.range(0, columns).mapToDouble(
+					( k ) -> get(i, k) * B.get(k, j)
+				).sum() + C.get(0, j)
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new));*/
+		DoubleMatrix result = new DoubleMatrix(rows, B.columns());
+		for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+			for( int j = 0; j < B.columns(); j++ ) {
+				result.coefficients[result.idx(i, j)] = 0.0;
+				for( int k = 0; k < columns; k++ ) {
+					result.coefficients[result.idx(i, j)] += get(i, k) * B.get(k, j);
+				}
+				result.coefficients[result.idx(i, j)] += C.get(0, j);
+			}
+		}
+		return result;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix transposedMultiplyAndScale( final MLMatrix B, final double scalar ) {
+		/*return new DoubleMatrix(IntStream.range(0, columns).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, B.columns()).mapToDouble(
+				( j ) -> IntStream.range(0, rows).mapToDouble(
+					( k ) -> get(k, i) * B.get(k, j) * scalar
+				).sum()
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new));*/
+		DoubleMatrix result = new DoubleMatrix(columns, B.columns());
+		for( int i = 0; i < columns; i++ ) {
+			for( int j = 0; j < B.columns(); j++ ) {
+				result.coefficients[result.idx(i, j)] = 0.0;
+				for( int k = 0; k < rows; k++ ) {
+					result.coefficients[result.idx(i, j)] += get(k, i) * B.get(k, j);
+				}
+				result.coefficients[result.idx(i, j)] *= scalar;
+			}
+		}
+		return result;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix add( MLMatrix B ) {
+		/*return new DoubleMatrix(IntStream.range(0, rows).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, columns).mapToDouble(
+				( j ) -> get(i, j) + B.get(i, j)
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new));*/
+		DoubleMatrix sum = new DoubleMatrix(rows, columns);
+		for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+			for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+				sum.coefficients[idx(i, j)] = coefficients[idx(i, j)] + B.get(i, j);
+			}
+		}
+		return sum;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix addInPlace( MLMatrix B ) {
+		for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+			for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+				coefficients[idx(i, j)] += B.get(i, j);
+			}
+		}
+		return this;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix sub( MLMatrix B ) {
+		/*return new DoubleMatrix(IntStream.range(0, rows).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, columns).mapToDouble(
+				( j ) -> get(i, j) - B.get(i, j)
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new));*/
+		DoubleMatrix diff = new DoubleMatrix(rows, columns);
+		for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+			for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+				diff.coefficients[idx(i, j)] = coefficients[idx(i, j)] - B.get(i, j);
+			}
+		}
+		return diff;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix colSums() {
+		/*DoubleMatrix colSums = new DoubleMatrix(1, columns);
+		colSums.coefficients = IntStream.range(0, columns).parallel().mapToDouble(
+			( j ) -> IntStream.range(0, rows).mapToDouble(
+				( i ) -> get(i, j)
+			).sum()
+		).toArray();
+		return colSums;*/
+		DoubleMatrix colSums = new DoubleMatrix(1, columns);
+		for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+			colSums.coefficients[j] = 0.0;
+			for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+				colSums.coefficients[j] += coefficients[idx(i, j)];
+			}
+		}
+		return colSums;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix scaleInPlace( final double scalar ) {
+		for( int i = 0; i < coefficients.length; i++ ) {
+			coefficients[i] *= scalar;
+		}
+		return this;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix scaleInPlace( final MLMatrix S ) {
+		for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+			for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+				coefficients[idx(i, j)] *= S.get(i, j);
+			}
+		}
+		return this;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix apply( DoubleUnaryOperator op ) {
+		DoubleMatrix result = new DoubleMatrix(rows, columns);
+		for( int i = 0; i < coefficients.length; i++ ) {
+			result.coefficients[i] = op.applyAsDouble(coefficients[i]);
+		}
+		return result;
+	}
+
+	/**
+	 * {@inheritDoc}
+	 */
+	@Override
+	public MLMatrix applyInPlace( DoubleUnaryOperator op ) {
+		for( int i = 0; i < coefficients.length; i++ ) {
+			coefficients[i] = op.applyAsDouble(coefficients[i]);
+		}
+		return this;
+	}
+
+	@Override
+	public String toString() {
+		StringBuilder sb = new StringBuilder();
+		sb.append(rows);
+		sb.append(" x ");
+		sb.append(columns);
+		sb.append(" Matrix");
+		sb.append('\n');
+		for( int i = 0; i < rows; i++ ) {
+			for( int j = 0; j < columns; j++ ) {
+				sb.append(get(i, j));
+				if( j < columns - 1 )
+					sb.append(' ');
+			}
+			sb.append('\n');
+		}
+		return sb.toString();
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/ml/MLMath.java

@@ -0,0 +1,183 @@
+package schule.ngb.zm.ml;
+
+import java.util.Arrays;
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+import java.util.stream.IntStream;
+
+// See https://github.com/wheresvic/neuralnet
+public final class MLMath {
+
+	public static double sigmoid( double x ) {
+		return 1 / (1 + Math.exp(-x));
+	}
+
+	public static double sigmoidDerivative( double x ) {
+		return x * (1 - x);
+	}
+
+	public static double tanh( double x ) {
+		return Math.tanh(x);
+	}
+
+	public static double tanhDerivative( double x ) {
+		return 1 - Math.tanh(x) * Math.tanh(x);
+	}
+
+
+	public static double[] normalize( double[] vector ) {
+		final double sum = Arrays.stream(vector).sum();
+		return Arrays.stream(vector).map(( d ) -> d / sum).toArray();
+	}
+
+	public static double[][] matrixMultiply( double[][] A, double[][] B ) {
+		int a = A.length, b = A[0].length, c = B[0].length;
+		if( B.length != b ) {
+			throw new IllegalArgumentException(
+				String.format("Matrix A needs equal columns to matrix B rows. (Currently <%d> vs <%d>)", a, B.length)
+			);
+		}
+
+		return IntStream.range(0, a).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, c).mapToDouble(
+				( j ) -> IntStream.range(0, b).mapToDouble(
+					( k ) -> A[i][k] * B[k][j]
+				).sum()
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new);
+	}
+
+	public static double[][] matrixScale( final double[][] A, final double[][] S ) {
+		if( A.length != S.length || A[0].length != S[0].length ) {
+			throw new IllegalArgumentException("Matrices need to be same size.");
+		}
+
+		return IntStream.range(0, A.length).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, A[i].length).mapToDouble(
+				( j ) -> A[i][j] * S[i][j]
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new);
+	}
+
+	public static double[][] matrixSub( double[][] A, double[][] B ) {
+		if( A.length != B.length || A[0].length != B[0].length ) {
+			throw new IllegalArgumentException("Cannot subtract unequal matrices");
+		}
+
+		return IntStream.range(0, A.length).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, A[i].length).mapToDouble(
+				( j ) -> A[i][j] - B[i][j]
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new);
+	}
+
+	public static double[][] matrixAdd( double[][] A, double[][] B ) {
+		if( A.length != B.length || A[0].length != B[0].length ) {
+			throw new IllegalArgumentException("Cannot add unequal matrices");
+		}
+
+		return IntStream.range(0, A.length).parallel().mapToObj(
+			( i ) -> IntStream.range(0, A[i].length).mapToDouble(
+				( j ) -> A[i][j] + B[i][j]
+			).toArray()
+		).toArray(double[][]::new);
+	}
+
+	public static double[][] matrixTranspose( double[][] matrix ) {
+		int a = matrix.length, b = matrix[0].length;
+
+		double[][] result = new double[matrix[0].length][matrix.length];
+		for( int i = 0; i < a; i++ ) {
+			for( int j = 0; j < b; ++j ) {
+				result[j][i] = matrix[i][j];
+			}
+		}
+
+		return result;
+	}
+
+	public static double[][] matrixApply( double[][] A, DoubleUnaryOperator op ) {
+		return Arrays.stream(A).parallel().map(
+			( arr ) -> Arrays.stream(arr).map(op).toArray()
+		).toArray(double[][]::new);
+	}
+
+	public static double[][] copyMatrix( double[][] matrix ) {
+		/*return Arrays.stream(matrix).map(
+			(arr) -> Arrays.copyOf(arr, arr.length)
+		).toArray(double[][]::new);*/
+
+		double[][] result = new double[matrix.length][matrix[0].length];
+		for( int i = 0; i < matrix.length; i++ ) {
+			result[i] = Arrays.copyOf(matrix[i], matrix[i].length);
+		}
+		return result;
+	}
+
+	public static double[] toVector( double[][] matrix ) {
+		return Arrays.stream(matrix).mapToDouble(
+			( arr ) -> arr[0]
+		).toArray();
+	}
+
+	public static double[][] toMatrix( double[] vector ) {
+		return Arrays.stream(vector).mapToObj(
+			( d ) -> new double[]{d}
+		).toArray(double[][]::new);
+	}
+
+	public static double entropy(double[][] A, double[][] Y, int batch_size) {
+		int m = A.length;
+		int n = A[0].length;
+		double[][] z = new double[m][n];
+
+		for (int i = 0; i < m; i++) {
+			for (int j = 0; j < n; j++) {
+				z[i][j] = (Y[i][j] * Math.log(A[i][j])) + ((1 - Y[i][j]) * Math.log(1 - A[i][j]));
+			}
+		}
+
+		double sum = 0;
+		for (int i = 0; i < m; i++) {
+			for (int j = 0; j < n; j++) {
+				sum += z[i][j];
+			}
+		}
+		return -sum / batch_size;
+	}
+
+	public static double[][] biasAdd( double[][] A, double[] V ) {
+		if( A[0].length != V.length ) {
+			throw new IllegalArgumentException("Can't add bias vector to matrix with wrong column count");
+		}
+
+		double[][] result = new double[A.length][A[0].length];
+		for( int j = 0; j < A[0].length; j++ ) {
+			for( int i = 0; i < A.length; i++ ) {
+				result[i][j] = A[i][j] + V[j];
+			}
+		}
+
+		return result;
+	}
+
+	public static double[] biasAdjust( double[] biases, double[][] delta ) {
+		if( biases.length != delta[0].length ) {
+			throw new IllegalArgumentException("Can't add adjust bias vector by delta with wrong column count");
+		}
+
+		double[] result = new double[biases.length];
+		for( int j = 0; j < delta[0].length; j++ ) {
+			for( int i = 0; i < delta.length; i++ ) {
+				result[j] += biases[j] - delta[i][j];
+			}
+			result[j] /= delta.length;
+		}
+
+		return result;
+	}
+
+	private MLMath() {
+
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/ml/MLMatrix.java

@@ -0,0 +1,316 @@
+package schule.ngb.zm.ml;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+/**
+ * Interface für Matrizen, die in {@link NeuralNetwork} Klassen verwendet
+ * werden.
+ * <p>
+ * Eine implementierende Klasse muss generell zwei Konstruktoren bereitstellen:
+ * <ol>
+ * <li> {@code MLMatrix(int rows, int columns)} erstellt eine Matrix mit den
+ * 		angegebenen Dimensionen und setzt alle Koeffizienten auf 0.
+ * <li> {@code MLMatrix(double[][] coefficients} erstellt eine Matrix mit der
+ * 		durch das Array gegebenen Dimensionen und setzt die Werte auf die
+ * 		jeweiligen Werte des Arrays.
+ * </ol>
+ * <p>
+ * Das Interface ist nicht dazu gedacht eine allgemeine Umsetzung für
+ * Matrizen-Algebra abzubilden, sondern soll gezielt die im Neuralen Netzwerk
+ * verwendeten Algorithmen umsetzen. Einerseits würde eine ganz allgemeine
+ * Matrizen-Klasse nicht im Rahmen der Zeichenmaschine liegen und auf der
+ * anderen Seite bietet eine Konzentration auf die verwendeten Algorithmen mehr
+ * Spielraum zur Optimierung.
+ * <p>
+ * Intern wird das Interface von {@link DoubleMatrix} implementiert. Die Klasse
+ * ist eine weitestgehend naive Implementierung der Algorithmen mit kleineren
+ * Optimierungen. Die Verwendung eines generalisierten Interfaces erlaubt aber
+ * zukünftig die optionale Integration spezialisierterer Algebra-Bibliotheken
+ * wie
+ * <a href="https://dst.lbl.gov/ACSSoftware/colt/">Colt</a>, um auch große
+ * Netze effizient berechnen zu können.
+ */
+public interface MLMatrix {
+
+	/**
+	 * Die Anzahl der Spalten der Matrix.
+	 *
+	 * @return Spaltenzahl.
+	 */
+	int columns();
+
+	/**
+	 * Die Anzahl der Zeilen der Matrix.
+	 *
+	 * @return Zeilenzahl.
+	 */
+	int rows();
+
+	/**
+	 * Gibt den Wert an der angegebenen Stelle der Matrix zurück.
+	 *
+	 * @param row Die Spaltennummer zwischen 0 und {@code rows()-1}.
+	 * @param col Die Zeilennummer zwischen 0 und {@code columns()-1}
+	 * @return Den Koeffizienten in der Zeile {@code row} und der Spalte
+	 *    {@code col}.
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls {@code row >= rows()} oder
+	 *                                  {@code col >= columns()}.
+	 */
+	double get( int row, int col ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Setzt den Wert an der angegebenen Stelle der Matrix.
+	 *
+	 * @param row Die Spaltennummer zwischen 0 und {@code rows()-1}.
+	 * @param col Die Zeilennummer zwischen 0 und {@code columns()-1}
+	 * @param value Der neue Wert.
+	 * @return Diese Matrix selbst (method chaining).
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls {@code row >= rows()} oder
+	 *                                  {@code col >= columns()}.
+	 */
+	MLMatrix set( int row, int col, double value ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Setzt jeden Wert in der Matrix auf eine Zufallszahl zwischen -1 und 1.
+	 * <p>
+	 * Nach Möglichkeit sollte der
+	 * {@link schule.ngb.zm.Constants#random(int, int) Zufallsgenerator der
+	 * Zeichenmaschine} verwendet werden.
+	 *
+	 * @return Diese Matrix selbst (method chaining).
+	 */
+	MLMatrix initializeRandom();
+
+	/**
+	 * Setzt jeden Wert in der Matrix auf eine Zufallszahl innerhalb der
+	 * angegebenen Grenzen.
+	 * <p>
+	 * Nach Möglichkeit sollte der
+	 * {@link schule.ngb.zm.Constants#random(int, int) Zufallsgenerator der
+	 * Zeichenmaschine} verwendet werden.
+	 *
+	 * @param lower Untere Grenze der Zufallszahlen.
+	 * @param upper Obere Grenze der Zufallszahlen.
+	 * @return Diese Matrix selbst (method chaining).
+	 */
+	MLMatrix initializeRandom( double lower, double upper );
+
+	/**
+	 * Setzt alle Werte der Matrix auf 1.
+	 *
+	 * @return Diese Matrix selbst (method chaining).
+	 */
+	MLMatrix initializeOne();
+
+	/**
+	 * Setzt alle Werte der Matrix auf 0.
+	 *
+	 * @return Diese Matrix selbst (method chaining).
+	 */
+	MLMatrix initializeZero();
+
+	/**
+	 * Erzeugt eine neue Matrix {@code C} mit dem Ergebnis der Matrixoperation
+	 * <pre>
+	 * C = this . B + V'
+	 * </pre>
+	 * wobei {@code this} dieses Matrixobjekt ist und {@code .} für die
+	 * Matrixmultiplikation steht. {@code V'} ist die Matrix {@code V}
+	 * {@code rows()}-mal untereinander wiederholt.
+	 * <p>
+	 * Wenn diese Matrix die Dimension r x c hat, dann muss die Matrix {@code B}
+	 * die Dimension c x m haben und {@code V} eine 1 x m Matrix sein. Die
+	 * Matrix {@code V'} hat also die Dimension r x m, ebenso wie das Ergebnis
+	 * der Operation.
+	 *
+	 * @param B Eine {@code columns()} x m Matrix mit der Multipliziert wird.
+	 * @param V Eine 1 x {@code B.columns()} Matrix mit den Bias-Werten.
+	 * @return Eine {@code rows()} x m Matrix.
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls die Dimensionen der Matrizen nicht
+	 *                                  zur Operation passen. Also
+	 *                                  {@code this.columns() != B.rows()} oder
+	 *                                  {@code B.columns() != V.columns()} oder
+	 *                                  {@code V.rows() != 1}.
+	 */
+	MLMatrix multiplyAddBias( MLMatrix B, MLMatrix V ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Erzeugt eine neue Matrix {@code C} mit dem Ergebnis der Matrixoperation
+	 * <pre>
+	 * C = this . t(B)
+	 * </pre>
+	 * wobei {@code this} dieses Matrixobjekt ist, {@code t(B)} die
+	 * Transposition der Matrix {@code B} ist und {@code .} für die
+	 * Matrixmultiplikation steht.
+	 * <p>
+	 * Wenn diese Matrix die Dimension r x c hat, dann muss die Matrix {@code B}
+	 * die Dimension m x c haben und das Ergebnis ist eine r x m Matrix.
+	 *
+	 * @param B Eine m x {@code columns()} Matrix.
+	 * @return Eine {@code rows()} x m Matrix.
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls die Dimensionen der Matrizen nicht
+	 *                                  zur Operation passen. Also
+	 *                                  {@code this.columns() != B.columns()}.
+	 */
+	MLMatrix multiplyTransposed( MLMatrix B ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Erzeugt eine neue Matrix {@code C} mit dem Ergebnis der Matrixoperation
+	 * <pre>
+	 * C = t(this) . B * scalar
+	 * </pre>
+	 * wobei {@code this} dieses Matrixobjekt ist, {@code t(this)} die
+	 * Transposition dieser Matrix ist und {@code .} für die
+	 * Matrixmultiplikation steht. {@code *} bezeichnet die
+	 * Skalarmultiplikation, bei der jeder Wert der Matrix mit {@code scalar}
+	 * multipliziert wird.
+	 * <p>
+	 * Wenn diese Matrix die Dimension r x c hat, dann muss die Matrix {@code B}
+	 * die Dimension r x m haben und das Ergebnis ist eine c x m Matrix.
+	 *
+	 * @param B Eine m x {@code columns()} Matrix.
+	 * @return Eine {@code rows()} x m Matrix.
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls die Dimensionen der Matrizen nicht
+	 *                                  zur Operation passen. Also
+	 *                                  {@code this.rows() != B.rows()}.
+	 */
+	MLMatrix transposedMultiplyAndScale( MLMatrix B, double scalar ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Erzeugt eine neue Matrix {@code C} mit dem Ergebnis der komponentenweisen
+	 * Matrix-Addition
+	 * <pre>
+	 * C = this + B
+	 * </pre>
+	 * wobei {@code this} dieses Matrixobjekt ist. Für ein Element {@code C_ij}
+	 * in {@code C} gilt
+	 * <pre>
+	 * C_ij = A_ij + B_ij
+	 * </pre>
+	 * <p>
+	 * Die Matrix {@code B} muss dieselbe Dimension wie diese Matrix haben.
+	 *
+	 * @param B Eine {@code rows()} x {@code columns()} Matrix.
+	 * @return Eine {@code rows()} x {@code columns()} Matrix.
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls die Dimensionen der Matrizen nicht
+	 *                                  zur Operation passen. Also
+	 *                                  {@code this.rows() != B.rows()} oder
+	 *                                  {@code this.columns() != B.columns()}.
+	 */
+	MLMatrix add( MLMatrix B ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Setzt diese Matrix auf das Ergebnis der komponentenweisen
+	 * Matrix-Addition
+	 * <pre>
+	 * A' = A + B
+	 * </pre>
+	 * wobei {@code A} dieses Matrixobjekt ist und {@code A'} diese Matrix nach
+	 * der Operation. Für ein Element {@code A'_ij} in {@code A'} gilt
+	 * <pre>
+	 * A'_ij = A_ij + B_ij
+	 * </pre>
+	 * <p>
+	 * Die Matrix {@code B} muss dieselbe Dimension wie diese Matrix haben.
+	 *
+	 * @param B Eine {@code rows()} x {@code columns()} Matrix.
+	 * @return Eine {@code rows()} x {@code columns()} Matrix.
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls die Dimensionen der Matrizen nicht
+	 *                                  zur Operation passen. Also
+	 *                                  {@code this.rows() != B.rows()} oder
+	 *                                  {@code this.columns() != B.columns()}.
+	 */
+	MLMatrix addInPlace( MLMatrix B ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Erzeugt eine neue Matrix {@code C} mit dem Ergebnis der komponentenweisen
+	 * Matrix-Subtraktion
+	 * <pre>
+	 * C = A - B
+	 * </pre>
+	 * wobei {@code A} dieses Matrixobjekt ist. Für ein Element {@code C_ij} in
+	 * {@code C} gilt
+	 * <pre>
+	 * C_ij = A_ij - B_ij
+	 * </pre>
+	 * <p>
+	 * Die Matrix {@code B} muss dieselbe Dimension wie diese Matrix haben.
+	 *
+	 * @param B Eine {@code rows()} x {@code columns()} Matrix.
+	 * @return Eine {@code rows()} x {@code columns()} Matrix.
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls die Dimensionen der Matrizen nicht
+	 *                                  zur Operation passen. Also
+	 *                                  {@code this.rows() != B.rows()} oder
+	 *                                  {@code this.columns() != B.columns()}.
+	 */
+	MLMatrix sub( MLMatrix B ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Multipliziert jeden Wert dieser Matrix mit dem angegebenen Skalar.
+	 * <p>
+	 * Ist {@code A} dieses Matrixobjekt und {@code A'} diese Matrix nach der
+	 * Operation, dann gilt für ein Element {@code A'_ij} in {@code A'}
+	 * <pre>
+	 * A'_ij = A_ij * scalar
+	 * </pre>
+	 *
+	 * @param scalar Ein Skalar.
+	 * @return Diese Matrix selbst (method chaining)
+	 */
+	MLMatrix scaleInPlace( double scalar );
+
+	/**
+	 * Multipliziert jeden Wert dieser Matrix mit dem entsprechenden Wert in der
+	 * Matrix {@code S}.
+	 * <p>
+	 * Ist {@code A} dieses Matrixobjekt und {@code A'} diese Matrix nach der
+	 * Operation, dann gilt für ein Element {@code A'_ij} in {@code A'}
+	 * <pre>
+	 * A'_ij = A_ij * S_ij
+	 * </pre>
+	 *
+	 * @param S Eine {@code rows()} x {@code columns()} Matrix.
+	 * @return Diese Matrix selbst (method chaining)
+	 * @throws IllegalArgumentException Falls die Dimensionen der Matrizen nicht
+	 *                                  zur Operation passen. Also
+	 *                                  {@code this.rows() != B.rows()} oder
+	 *                                  {@code this.columns() != B.columns()}.
+	 */
+	MLMatrix scaleInPlace( MLMatrix S ) throws IllegalArgumentException;
+
+	/**
+	 * Berechnet eine neue Matrix mit nur einer Zeile, die die Spaltensummen
+	 * dieser Matrix enthalten.
+	 *
+	 * @return Eine 1 x {@code columns()} Matrix.
+	 */
+	MLMatrix colSums();
+
+	/**
+	 * Erzeugt eine neue Matrix, deren Werte gleich den Werten dieser Matrix
+	 * nach der Anwendung der angegebenen Funktion sind.
+	 *
+	 * @param op Eine Operation {@code (double) -> double}.
+	 * @return Eine {@code rows()} x {@code columns()} Matrix.
+	 */
+	MLMatrix apply( DoubleUnaryOperator op );
+
+	/**
+	 * Endet die gegebene Funktion auf jeden Wert der Matrix an.
+	 *
+	 * @param op Eine Operation {@code (double) -> double}.
+	 * @return Diese Matrix selbst (method chaining)
+	 */
+	MLMatrix applyInPlace( DoubleUnaryOperator op );
+
+	/**
+	 * Erzeugt eine neue Matrix mit denselben Dimensionen und Koeffizienten wie
+	 * diese Matrix.
+	 *
+	 * @return Eine Kopie dieser Matrix.
+	 */
+	MLMatrix duplicate();
+
+	String toString();
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/ml/MatrixFactory.java

@@ -0,0 +1,246 @@
+package schule.ngb.zm.ml;
+
+import cern.colt.matrix.DoubleFactory2D;
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+
+/**
+ * Zentrale Klasse zur Erstellung neuer Matrizen. Generell sollten neue Matrizen
+ * nicht direkt erstellt werden, sondern durch den Aufruf von
+ * {@link #create(int, int)} oder {@link #create(double[][])}. Die Fabrik
+ * ermittelt automatisch die beste verfügbare Implementierung und initialisiert
+ * eine entsprechende Implementierung von {@link MLMatrix}.
+ * <p>
+ * Derzeit werden die optionale Bibliothek <a
+ * href="https://dst.lbl.gov/ACSSoftware/colt/">Colt</a> und die interne
+ * Implementierung {@link DoubleMatrix} unterstützt.
+ */
+public class MatrixFactory {
+
+	/**
+	 * Erstellt eine neue Matrix mit den angegebenen Dimensionen und
+	 * initialisiert alle Werte mit 0.
+	 *
+	 * @param rows Anzahl der Zeilen.
+	 * @param cols Anzahl der Spalten.
+	 * @return Eine {@code rows} x {@code cols} Matrix.
+	 */
+	public static final MLMatrix create( int rows, int cols ) {
+		try {
+			return getMatrixType().getDeclaredConstructor(int.class, int.class).newInstance(rows, cols);
+		} catch( Exception ex ) {
+			LOG.error(ex, "Could not initialize matrix implementation for class <%s>. Using internal implementation.", matrixType);
+		}
+		return new DoubleMatrix(rows, cols);
+	}
+
+	/**
+	 * Erstellt eine neue Matrix mit den Dimensionen des angegebenen Arrays und
+	 * initialisiert die Werte mit den entsprechenden Werten des Arrays.
+	 *
+	 * @param values Die Werte der Matrix.
+	 * @return Eine {@code values.length} x {@code values[0].length} Matrix mit
+	 * 	den Werten des Arrays.
+	 */
+	public static final MLMatrix create( double[][] values ) {
+		try {
+			return getMatrixType().getDeclaredConstructor(double[][].class).newInstance((Object) values);
+		} catch( Exception ex ) {
+			LOG.error(ex, "Could not initialize matrix implementation for class <%s>. Using internal implementation.", matrixType);
+		}
+		return new DoubleMatrix(values);
+	}
+
+	/**
+	 * Die verwendete {@link MLMatrix} Implementierung, aus der Matrizen erzeugt
+	 * werden.
+	 */
+	static Class<? extends MLMatrix> matrixType = null;
+
+	/**
+	 * Ermittelt die beste verfügbare Implementierung von {@link MLMatrix}.
+	 *
+	 * @return Die verwendete {@link MLMatrix} Implementierung.
+	 */
+	private static final Class<? extends MLMatrix> getMatrixType() {
+		if( matrixType == null ) {
+			try {
+				Class<?> clazz = Class.forName("cern.colt.matrix.impl.DenseDoubleMatrix2D", false, MatrixFactory.class.getClassLoader());
+				matrixType = ColtMatrix.class;
+				LOG.info("Colt library found. Using <cern.colt.matrix.impl.DenseDoubleMatrix2D> as matrix implementation.");
+			} catch( ClassNotFoundException e ) {
+				LOG.info("Colt library not found. Falling back on internal implementation.");
+				matrixType = DoubleMatrix.class;
+			}
+		}
+		return matrixType;
+	}
+
+	private static final Log LOG = Log.getLogger(MatrixFactory.class);
+
+	/**
+	 * Interner Wrapper der DoubleMatrix2D Klasse aus der Colt Bibliothek, um
+	 * das {@link MLMatrix} Interface zu implementieren.
+	 */
+	static class ColtMatrix implements MLMatrix {
+
+		cern.colt.matrix.DoubleMatrix2D matrix;
+
+		public ColtMatrix( double[][] doubles ) {
+			matrix = new cern.colt.matrix.impl.DenseDoubleMatrix2D(doubles);
+		}
+
+		public ColtMatrix( int rows, int cols ) {
+			matrix = new cern.colt.matrix.impl.DenseDoubleMatrix2D(rows, cols);
+		}
+
+		public ColtMatrix( ColtMatrix matrix ) {
+			this.matrix = matrix.matrix.copy();
+		}
+
+		@Override
+		public int columns() {
+			return matrix.columns();
+		}
+
+		@Override
+		public int rows() {
+			return matrix.rows();
+		}
+
+		@Override
+		public double get( int row, int col ) {
+			return matrix.get(row, col);
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix set( int row, int col, double value ) {
+			matrix.set(row, col, value);
+			return this;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix initializeRandom() {
+			return initializeRandom(-1.0, 1.0);
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix initializeRandom( double lower, double upper ) {
+			matrix.assign(( d ) -> ((upper - lower) * Constants.random()) + lower);
+			return this;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix initializeOne() {
+			this.matrix.assign(1.0);
+			return this;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix initializeZero() {
+			this.matrix.assign(0.0);
+			return this;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix duplicate() {
+			ColtMatrix newMatrix = new ColtMatrix(matrix.rows(), matrix.columns());
+			newMatrix.matrix.assign(this.matrix);
+			return newMatrix;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix multiplyTransposed( MLMatrix B ) {
+			ColtMatrix CB = (ColtMatrix) B;
+			ColtMatrix newMatrix = new ColtMatrix(0, 0);
+			newMatrix.matrix = matrix.zMult(CB.matrix, null, 1.0, 0.0, false, true);
+			return newMatrix;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix multiplyAddBias( MLMatrix B, MLMatrix C ) {
+			ColtMatrix CB = (ColtMatrix) B;
+			ColtMatrix newMatrix = new ColtMatrix(0, 0);
+			newMatrix.matrix = DoubleFactory2D.dense.repeat(((ColtMatrix) C).matrix, rows(), 1);
+			matrix.zMult(CB.matrix, newMatrix.matrix, 1.0, 1.0, false, false);
+			return newMatrix;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix transposedMultiplyAndScale( final MLMatrix B, final double scalar ) {
+			ColtMatrix CB = (ColtMatrix) B;
+			ColtMatrix newMatrix = new ColtMatrix(0, 0);
+			newMatrix.matrix = matrix.zMult(CB.matrix, null, scalar, 0.0, true, false);
+			return newMatrix;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix add( MLMatrix B ) {
+			ColtMatrix CB = (ColtMatrix) B;
+			ColtMatrix newMatrix = new ColtMatrix(this);
+			newMatrix.matrix.assign(CB.matrix, ( d1, d2 ) -> d1 + d2);
+			return newMatrix;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix addInPlace( MLMatrix B ) {
+			ColtMatrix CB = (ColtMatrix) B;
+			matrix.assign(CB.matrix, ( d1, d2 ) -> d1 + d2);
+			return this;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix sub( MLMatrix B ) {
+			ColtMatrix CB = (ColtMatrix) B;
+			ColtMatrix newMatrix = new ColtMatrix(this);
+			newMatrix.matrix.assign(CB.matrix, ( d1, d2 ) -> d1 - d2);
+			return newMatrix;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix colSums() {
+			double[][] sums = new double[1][matrix.columns()];
+			for( int c = 0; c < matrix.columns(); c++ ) {
+				for( int r = 0; r < matrix.rows(); r++ ) {
+					sums[0][c] += matrix.getQuick(r, c);
+				}
+			}
+			return new ColtMatrix(sums);
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix scaleInPlace( double scalar ) {
+			this.matrix.assign(( d ) -> d * scalar);
+			return this;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix scaleInPlace( MLMatrix S ) {
+			this.matrix.forEachNonZero(( r, c, d ) -> d * S.get(r, c));
+			return this;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix apply( DoubleUnaryOperator op ) {
+			ColtMatrix newMatrix = new ColtMatrix(matrix.rows(), matrix.columns());
+			newMatrix.matrix.assign(matrix);
+			newMatrix.matrix.assign(( d ) -> op.applyAsDouble(d));
+			return newMatrix;
+		}
+
+		@Override
+		public MLMatrix applyInPlace( DoubleUnaryOperator op ) {
+			this.matrix.assign(( d ) -> op.applyAsDouble(d));
+			return this;
+		}
+
+		@Override
+		public String toString() {
+			return matrix.toString();
+		}
+
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/ml/NeuralNetwork.java

@@ -0,0 +1,231 @@
+package schule.ngb.zm.ml;
+
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+import schule.ngb.zm.util.io.ResourceStreamProvider;
+
+import java.io.*;
+import java.util.LinkedList;
+import java.util.List;
+import java.util.NoSuchElementException;
+
+public class NeuralNetwork {
+
+	public static void saveToFile( String source, NeuralNetwork network ) {
+		try(
+			Writer writer = ResourceStreamProvider.getWriter(source);
+			PrintWriter out = new PrintWriter(writer)
+		) {
+			for( NeuronLayer layer : network.layers ) {
+				out.print(layer.getNeuronCount());
+				out.print(' ');
+				out.print(layer.getInputCount());
+				out.println();
+
+				for( int i = 0; i < layer.getInputCount(); i++ ) {
+					for( int j = 0; j < layer.getNeuronCount(); j++ ) {
+						out.print(layer.weights.get(i, j));
+						out.print(' ');
+					}
+					out.println();
+				}
+				for( int j = 0; j < layer.getNeuronCount(); j++ ) {
+					out.print(layer.biases.get(0, j));
+					out.print(' ');
+				}
+				out.println();
+			}
+			out.flush();
+		} catch( IOException ex ) {
+			LOG.error(ex, "");
+		}
+	}
+
+	public static void saveToDataFile( String source, NeuralNetwork network ) {
+		try(
+			OutputStream stream = ResourceStreamProvider.getOutputStream(source);
+			DataOutputStream out = new DataOutputStream(stream)
+		) {
+			for( NeuronLayer layer : network.layers ) {
+				out.writeInt(layer.getNeuronCount());
+				out.writeInt(layer.getInputCount());
+
+				for( int i = 0; i < layer.getInputCount(); i++ ) {
+					for( int j = 0; j < layer.getNeuronCount(); j++ ) {
+						out.writeDouble(layer.weights.get(i, j));
+					}
+				}
+				for( int j = 0; j < layer.getNeuronCount(); j++ ) {
+					out.writeDouble(layer.biases.get(0, j));
+				}
+			}
+			out.flush();
+		} catch( IOException ex ) {
+			LOG.error(ex, "");
+		}
+	}
+
+	public static NeuralNetwork loadFromFile( String source ) {
+		try(
+			Reader reader = ResourceStreamProvider.getReader(source);
+			BufferedReader in = new BufferedReader(reader)
+		) {
+			List<NeuronLayer> layers = new LinkedList<>();
+			String line;
+			while( (line = in.readLine()) != null ) {
+				String[] split = line.split(" ");
+				int neurons = Integer.parseInt(split[0]);
+				int inputs = Integer.parseInt(split[1]);
+
+				NeuronLayer layer = new NeuronLayer(neurons, inputs);
+				for( int i = 0; i < inputs; i++ ) {
+					split = in.readLine().split(" ");
+					for( int j = 0; j < neurons; j++ ) {
+						layer.weights.set(i, j, Double.parseDouble(split[j]));
+					}
+				}
+				// Load Biases
+				split = in.readLine().split(" ");
+				for( int j = 0; j < neurons; j++ ) {
+					layer.biases.set(0, j, Double.parseDouble(split[j]));
+				}
+
+				layers.add(layer);
+			}
+
+			return new NeuralNetwork(layers);
+		} catch( IOException | NoSuchElementException ex ) {
+			LOG.error(ex, "Could not load neural network from source <%s>", source);
+		}
+		return null;
+	}
+
+	public static NeuralNetwork loadFromDataFile( String source ) {
+		try(
+			InputStream stream = ResourceStreamProvider.getInputStream(source);
+			DataInputStream in = new DataInputStream(stream)
+		) {
+			List<NeuronLayer> layers = new LinkedList<>();
+			while( in.available() > 0 ) {
+				int neurons = in.readInt();
+				int inputs = in.readInt();
+
+				NeuronLayer layer = new NeuronLayer(neurons, inputs);
+				for( int i = 0; i < inputs; i++ ) {
+					for( int j = 0; j < neurons; j++ ) {
+						layer.weights.set(i, j, in.readDouble());
+					}
+				}
+				// Load Biases
+				for( int j = 0; j < neurons; j++ ) {
+					layer.biases.set(0, j, in.readDouble());
+				}
+
+				layers.add(layer);
+			}
+
+			return new NeuralNetwork(layers);
+		} catch( IOException | NoSuchElementException ex ) {
+			LOG.error(ex, "Could not load neural network from source <%s>", source);
+		}
+		return null;
+	}
+
+	private NeuronLayer[] layers;
+
+	private MLMatrix output;
+
+	private double learningRate = 0.1;
+
+	public NeuralNetwork( int inputs, int layer1, int outputs ) {
+		this(new NeuronLayer(layer1, inputs), new NeuronLayer(outputs, layer1));
+	}
+
+	public NeuralNetwork( int inputs, int layer1, int layer2, int outputs ) {
+		this(new NeuronLayer(layer1, inputs), new NeuronLayer(layer2, layer1), new NeuronLayer(outputs, layer2));
+	}
+
+	public NeuralNetwork( int inputs, int layer1, int layer2, int layer3, int outputs ) {
+		this(new NeuronLayer(layer1, inputs), new NeuronLayer(layer2, layer1), new NeuronLayer(layer3, layer2), new NeuronLayer(outputs, layer3));
+	}
+
+	public NeuralNetwork( List<NeuronLayer> layers ) {
+		this.layers = new NeuronLayer[layers.size()];
+		for( int i = 0; i < layers.size(); i++ ) {
+			this.layers[i] = layers.get(i);
+			if( i > 0 ) {
+				this.layers[i - 1].setNextLayer(this.layers[i]);
+			}
+		}
+	}
+
+	public NeuralNetwork( NeuronLayer... layers ) {
+		this.layers = new NeuronLayer[layers.length];
+		for( int i = 0; i < layers.length; i++ ) {
+			this.layers[i] = layers[i];
+			if( i > 0 ) {
+				this.layers[i - 1].setNextLayer(this.layers[i]);
+			}
+		}
+	}
+
+	public int getLayerCount() {
+		return layers.length;
+	}
+
+	public NeuronLayer[] getLayers() {
+		return layers;
+	}
+
+	public NeuronLayer getLayer( int i ) {
+		return layers[i - 1];
+	}
+
+	public double getLearningRate() {
+		return learningRate;
+	}
+
+	public void setLearningRate( double pLearningRate ) {
+		this.learningRate = pLearningRate;
+	}
+
+	public MLMatrix getOutput() {
+		return output;
+	}
+
+	public MLMatrix predict( double[] inputs ) {
+		return predict(MatrixFactory.create(new double[][]{inputs}));
+	}
+
+	public MLMatrix predict( double[][] inputs ) {
+		return predict(MatrixFactory.create(inputs));
+	}
+
+	public MLMatrix predict( MLMatrix inputs ) {
+		this.output = layers[0].apply(inputs);
+		return this.output;
+	}
+
+	public void learn( double[][] expected ) {
+		learn(MatrixFactory.create(expected));
+	}
+
+	public void learn( MLMatrix expected ) {
+		layers[layers.length - 1].backprop(expected, learningRate);
+	}
+
+	public void train( double[][] inputs, double[][] expected, int iterations/*, double minChange, int timeout */ ) {
+		for( int i = 0; i < iterations; i++ ) {
+			// pass the training set through the network
+			predict(inputs);
+			// start backpropagation through all layers
+			learn(expected);
+
+			if( i % 10000 == 0 ) {
+				LOG.trace("Training iteration %d of %d", i, iterations);
+			}
+		}
+	}
+
+	private static final Log LOG = Log.getLogger(NeuralNetwork.class);
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/ml/NeuronLayer.java

@@ -0,0 +1,185 @@
+package schule.ngb.zm.ml;
+
+import java.util.function.DoubleUnaryOperator;
+import java.util.function.Function;
+
+/**
+ * Implementierung einer Neuronenebene in einem Neuonalen Netz.
+ * <p>
+ * Eine Ebene besteht aus einer Anzahl an <em>Neuronen</em> die jeweils eine
+ * Anzahl <em>Eingänge</em> haben. Die Eingänge erhalten als Signal die Ausgabe
+ * der vorherigen Ebene und berechnen die Ausgabe des jeweiligen Neurons.
+ */
+public class NeuronLayer implements Function<MLMatrix, MLMatrix> {
+
+	public static NeuronLayer fromArray( double[][] weights, boolean transpose ) {
+		NeuronLayer layer;
+		if( transpose ) {
+			layer = new NeuronLayer(weights.length, weights[0].length);
+		} else {
+			layer = new NeuronLayer(weights[0].length, weights.length);
+		}
+
+		for( int i = 0; i < weights[0].length; i++ ) {
+			for( int j = 0; j < weights.length; j++ ) {
+				if( transpose ) {
+					layer.weights.set(j, i, weights[i][j]);
+				} else {
+					layer.weights.set(i, j, weights[i][j]);
+				}
+			}
+		}
+
+		return layer;
+	}
+
+	public static NeuronLayer fromArray( double[][] weights, double[] biases, boolean transpose ) {
+		NeuronLayer layer = fromArray(weights, transpose);
+
+		for( int j = 0; j < biases.length; j++ ) {
+			layer.biases.set(0, j, biases[j]);
+		}
+
+		return layer;
+	}
+
+	MLMatrix weights;
+
+	MLMatrix biases;
+
+	NeuronLayer previous, next;
+
+	DoubleUnaryOperator activationFunction, activationFunctionDerivative;
+
+	MLMatrix lastOutput, lastInput;
+
+	public NeuronLayer( int neurons, int inputs ) {
+		weights = MatrixFactory
+			.create(inputs, neurons)
+			.initializeRandom();
+
+		biases = MatrixFactory
+			.create(1, neurons)
+			.initializeZero();
+
+		activationFunction = MLMath::sigmoid;
+		activationFunctionDerivative = MLMath::sigmoidDerivative;
+	}
+
+	public void connect( NeuronLayer prev, NeuronLayer next ) {
+		setPreviousLayer(prev);
+		setNextLayer(next);
+	}
+
+	public NeuronLayer getPreviousLayer() {
+		return previous;
+	}
+
+	public boolean hasPreviousLayer() {
+		return previous != null;
+	}
+
+	public void setPreviousLayer( NeuronLayer pPreviousLayer ) {
+		this.previous = pPreviousLayer;
+		if( pPreviousLayer != null ) {
+			pPreviousLayer.next = this;
+		}
+	}
+
+	public NeuronLayer getNextLayer() {
+		return next;
+	}
+
+	public boolean hasNextLayer() {
+		return next != null;
+	}
+
+	public void setNextLayer( NeuronLayer pNextLayer ) {
+		this.next = pNextLayer;
+		if( pNextLayer != null ) {
+			pNextLayer.previous = this;
+		}
+	}
+
+	public MLMatrix getWeights() {
+		return weights;
+	}
+
+	public MLMatrix getBiases() {
+		return biases;
+	}
+
+	public int getNeuronCount() {
+		return weights.columns();
+	}
+
+	public int getInputCount() {
+		return weights.rows();
+	}
+
+	public MLMatrix getLastOutput() {
+		return lastOutput;
+	}
+
+	public void setWeights( MLMatrix newWeights ) {
+		weights = newWeights.duplicate();
+	}
+
+	@Override
+	public String toString() {
+		return "weights:\n" + weights.toString() + "\nbiases:\n" + biases.toString();
+	}
+
+	@Override
+	public MLMatrix apply( MLMatrix inputs ) {
+		lastInput = inputs.duplicate();
+		lastOutput = inputs
+			.multiplyAddBias(weights, biases)
+			.applyInPlace(activationFunction);
+
+		if( next != null ) {
+			return next.apply(lastOutput);
+		} else {
+			return lastOutput;
+		}
+	}
+
+	@Override
+	public <V> Function<V, MLMatrix> compose( Function<? super V, ? extends MLMatrix> before ) {
+		return ( in ) -> apply(before.apply(in));
+	}
+
+	@Override
+	public <V> Function<MLMatrix, V> andThen( Function<? super MLMatrix, ? extends V> after ) {
+		return ( in ) -> after.apply(apply(in));
+	}
+
+	public void backprop( MLMatrix expected, double learningRate ) {
+		MLMatrix error, adjustment;
+		if( next == null ) {
+			error = expected.sub(lastOutput);
+		} else {
+			error = expected.multiplyTransposed(next.weights);
+		}
+
+		error.scaleInPlace(
+			lastOutput.apply(this.activationFunctionDerivative)
+		);
+		// Hier schon leraningRate anwenden?
+		// See https://towardsdatascience.com/understanding-and-implementing-neural-networks-in-java-from-scratch-61421bb6352c
+		//delta = MLMath.matrixApply(delta, ( x ) -> learningRate * x);
+		if( previous != null ) {
+			previous.backprop(error, learningRate);
+		}
+
+		biases.addInPlace(
+			error.colSums().scaleInPlace(
+				-learningRate / (double) error.rows()
+			)
+		);
+
+		adjustment = lastInput.transposedMultiplyAndScale(error, learningRate);
+		weights.addInPlace(adjustment);
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/FilledShape.java

@@ -0,0 +1,202 @@
+package schule.ngb.zm.shapes;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+
+import java.awt.GradientPaint;
+import java.awt.Graphics2D;
+import java.awt.Paint;
+import java.awt.RadialGradientPaint;
+
+/**
+ * Basisklasse für Formen, die eine Füllung besitzen können.
+ * <p>
+ * Formen mit einer Füllung können auch immer eine Konturlinie besitzen.
+ */
+public abstract class FilledShape extends StrokedShape {
+
+	/**
+	 * Die aktuelle Füllfarbe der Form oder {@code null}, wenn die Form nicht
+	 * gefüllt werden soll.
+	 */
+	protected Color fillColor = DEFAULT_FILLCOLOR;
+
+	/**
+	 * Der aktuelle Farbverlauf der Form oder {@code null}, wenn die Form keinen
+	 * Farbverlauf besitzt.
+	 */
+	protected Paint fill = null;
+
+	/**
+	 * Gibt die aktuelle Füllfarbe der Form zurück.
+	 *
+	 * @return Die aktuelle Füllfarbe oder {@code null}.
+	 */
+	public Color getFillColor() {
+		return fillColor;
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllfarbe auf die angegebene Farbe.
+	 *
+	 * @param color Die neue Füllfarbe oder {@code null}.
+	 * @see Color
+	 */
+	public void setFillColor( Color color ) {
+		fillColor = color;
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllfarbe auf die angegebene Farbe und setzt die Transparenz
+	 * auf den angegebenen Wert. 0 is komplett durchsichtig und 255 komplett
+	 * deckend.
+	 *
+	 * @param color Die neue Füllfarbe oder {@code null}.
+	 * @param alpha Ein Transparenzwert zwischen 0 und 255.
+	 * @see Color#Color(Color, int)
+	 */
+	public void setFillColor( Color color, int alpha ) {
+		setFillColor(new Color(color, alpha));
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllfarbe auf einen Grauwert mit der angegebenen Intensität. 0
+	 * entspricht schwarz, 255 entspricht weiß.
+	 *
+	 * @param gray Ein Grauwert zwischen 0 und 255.
+	 * @see Color#Color(int)
+	 */
+	public void setFillColor( int gray ) {
+		setFillColor(gray, gray, gray, 255);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllfarbe auf einen Grauwert mit der angegebenen Intensität und
+	 * dem angegebenen Transparenzwert. Der Grauwert 0 entspricht schwarz, 255
+	 * entspricht weiß.
+	 *
+	 * @param gray Ein Grauwert zwischen 0 und 255.
+	 * @param alpha Ein Transparenzwert zwischen 0 und 255.
+	 * @see Color#Color(int, int)
+	 */
+	public void setFillColor( int gray, int alpha ) {
+		setFillColor(gray, gray, gray, alpha);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllfarbe auf die Farbe mit den angegebenen Rot-, Grün- und
+	 * Blauanteilen.
+	 *
+	 * @param red Der Rotanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param green Der Grünanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param blue Der Blauanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @see Color#Color(int, int, int)
+	 * @see <a
+	 * 	href="https://de.wikipedia.org/wiki/RGB-Farbraum">https://de.wikipedia.org/wiki/RGB-Farbraum</a>
+	 */
+	public void setFillColor( int red, int green, int blue ) {
+		setFillColor(red, green, blue, 255);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllfarbe auf die Farbe mit den angegebenen Rot-, Grün- und
+	 * Blauanteilen und dem angegebenen Transparenzwert.
+	 *
+	 * @param red Der Rotanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param green Der Grünanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param blue Der Blauanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param alpha Ein Transparenzwert zwischen 0 und 25
+	 * @see Color#Color(int, int, int, int)
+	 * @see <a
+	 * 	href="https://de.wikipedia.org/wiki/RGB-Farbraum">https://de.wikipedia.org/wiki/RGB-Farbraum</a>
+	 */
+	public void setFillColor( int red, int green, int blue, int alpha ) {
+		setFillColor(new Color(red, green, blue, alpha));
+	}
+
+	/**
+	 * Entfernt die Füllung der Form.
+	 */
+	public void noFill() {
+		setFillColor(null);
+		noGradient();
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllfarbe auf den Standardwert zurück.
+	 *
+	 * @see schule.ngb.zm.Constants#DEFAULT_FILLCOLOR
+	 */
+	public void resetFill() {
+		setFillColor(DEFAULT_FILLCOLOR);
+		noGradient();
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllung auf einen linearen Farbverlauf, der am Punkt
+	 * ({@code fromX}, {@code fromY}) mit der Farbe {@code from} startet und am
+	 * Punkt (({@code toX}, {@code toY}) mit der Farbe {@code to} endet.
+	 *
+	 * @param fromX x-Koordinate des Startpunktes.
+	 * @param fromY y-Koordinate des Startpunktes.
+	 * @param from Farbe am Startpunkt.
+	 * @param toX x-Koordinate des Endpunktes.
+	 * @param toY y-Koordinate des Endpunktes.
+	 * @param to Farbe am Endpunkt.
+	 */
+	public void setGradient( double fromX, double fromY, Color from, double toX, double toY, Color to ) {
+		setFillColor(from);
+		fill = new GradientPaint(
+			(float) fromX, (float) fromY, from.getJavaColor(),
+			(float) toX, (float) toY, to.getJavaColor()
+		);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Füllung auf einen kreisförmigen (radialen) Farbverlauf, mit dem
+	 * Zentrum im Punkt ({@code centerX}, {@code centerY}) und dem angegebenen
+	 * Radius. Der Verlauf starte im Zentrum mit der Farbe {@code from} und
+	 * endet am Rand des durch den Radius beschriebenen Kreises mit der Farbe
+	 * {@code to}.
+	 *
+	 * @param centerX x-Koordinate des Kreismittelpunktes.
+	 * @param centerY y-Koordinate des Kreismittelpunktes.
+	 * @param radius Radius des Kreises.
+	 * @param from Farbe im Zentrum des Kreises.
+	 * @param to Farbe am Rand des Kreises.
+	 */
+	public void setGradient( double centerX, double centerY, double radius, Color from, Color to ) {
+		setFillColor(from);
+		fill = new RadialGradientPaint(
+			(float) centerX, (float) centerY, (float) radius,
+			new float[]{0f, 1f},
+			new java.awt.Color[]{from.getJavaColor(), to.getJavaColor()});
+	}
+
+	/**
+	 * Entfernt den Farbverlauf von der Form.
+	 */
+	public void noGradient() {
+		fill = null;
+	}
+
+	/**
+	 * Hilfsmethode für Unterklassen, um die angegebene Form mit der aktuellen
+	 * Füllung auf den Grafik-Kontext zu zeichnen. Die Methode verändert
+	 * gegebenenfalls die aktuelle Farbe des Grafikobjekts und setzt sie nicht
+	 * auf den Ursprungswert zurück, wie von {@link #draw(Graphics2D)}
+	 * gefordert. Dies sollte die aufrufende Unterklasse übernehmen.
+	 *
+	 * @param shape Die zu zeichnende Java-AWT Form
+	 * @param graphics Das Grafikobjekt.
+	 */
+	protected void fillShape( java.awt.Shape shape, Graphics2D graphics ) {
+		if( fill != null ) {
+			graphics.setPaint(fill);
+			graphics.fill(shape);
+		} else if( fillColor != null && fillColor.getAlpha() > 0 ) {
+			graphics.setColor(fillColor.getJavaColor());
+			graphics.fill(shape);
+		}
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/Picture.java

@@ -3,7 +3,7 @@ package schule.ngb.zm.shapes;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
 import schule.ngb.zm.Options;
-import schule.ngb.zm.util.ImageLoader;
+import schule.ngb.zm.util.io.ImageLoader;
 
 import java.awt.*;
 import java.awt.geom.AffineTransform;

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/Rectangle.java

@@ -15,6 +15,8 @@ public class Rectangle extends Shape {
 		this.width = width;
 		this.height = height;
 		this.anchor = Options.Direction.NORTHWEST;
+
+		//this.cacheEnabled = getClass().equals(Rectangle.class);
 	}
 
 	public Rectangle( Rectangle pRechteck ) {
@@ -24,9 +26,25 @@ public class Rectangle extends Shape {
 		copyFrom(pRechteck);
 	}
 
+	public Rectangle( Bounds pBounds ) {
+		this(
+			pBounds.x, pBounds.y,
+			pBounds.width, pBounds.height);
+	}
+
+	/**
+	 * Erstellt ein Rechteck zur Darstellung der
+	 * @param pShape
+	 */
 	public Rectangle( Shape pShape ) {
+		this(pShape, true);
+	}
+
+	public Rectangle( Shape pShape, boolean transformed ) {
 		java.awt.Shape s = pShape.getShape();
+		if( transformed ) {
 			s = pShape.getTransform().createTransformedShape(s);
+		}
 		Rectangle2D bounds = s.getBounds2D();
 		x = bounds.getX();
 		y = bounds.getY();

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/Shape.java

@@ -7,41 +7,147 @@ import java.awt.Graphics2D;
 import java.awt.geom.AffineTransform;
 import java.awt.geom.Point2D;
 
+/**
+ * Basisklasse für alle Formen in der Zeichenmaschine.
+ * <p>
+ * Alle Formen sind als Unterklassen von {@code Shape} implementiert.
+ * <p>
+ * Neben den abstrakten Methoden implementieren Unterklassen mindestens zwei
+ * Konstruktoren. Einen Konstruktor, der die Form mit vom Nutzer gegebenen
+ * Parametern initialisiert und einen, der die Werten einer anderen Form
+ * desselben Typs übernimmt. In der Klasse {@link Circle} sind die Konstruktoren
+ * beispielsweise so implementiert:
+ *
+ * <pre><code>
+ * public Circle( double x, double y, double radius ) {
+ *     super(x, y);
+ *     this.radius = radius;
+ * }
+ *
+ * public Circle( Circle circle ) {
+ *     super(circle.x, circle.y);
+ *     copyFrom(circle);
+ * }
+ * </code></pre>
+ * <p>
+ * Außerdem implementieren Unterklassen eine passende {@link #toString()} und
+ * eine {@link #equals(Object)} Methode.
+ */
+@SuppressWarnings( "unused" )
 public abstract class Shape extends FilledShape {
 
+	/**
+	 * x-Koordinate der Form.
+	 */
 	protected double x;
 
+	/**
+	 * y-Koordinate der Form.
+	 */
 	protected double y;
 
+	/**
+	 * Rotation in Grad um den Punkt (x, y).
+	 */
 	protected double rotation = 0.0;
 
+	/**
+	 * Skalierungsfaktor.
+	 */
 	protected double scale = 1.0;
 
+	/**
+	 * Ob die Form angezeigt werden soll.
+	 */
 	protected boolean visible = true;
 
+	/**
+	 * Ankerpunkt der Form.
+	 */
 	protected Options.Direction anchor = Options.Direction.CENTER;
 
+	/**
+	 * Setzt die x- und y-Koordinate der Form auf 0.
+	 */
+	public Shape() {
+		this(0.0, 0.0);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die x- und y-Koordinate der Form.
+	 *
+	 * @param x
+	 * @param y
+	 */
 	public Shape( double x, double y ) {
 		this.x = x;
 		this.y = y;
 	}
 
-	public Shape() {
-		this(0.0, 0.0);
+	/**
+	 * Ob die Form angezeigt wird oder nicht.
+	 *
+	 * @return {@code true}, wenn die From angezeigt werden soll, {@code false}
+	 * 	sonst.
+	 */
+	public boolean isVisible() {
+		return visible;
 	}
 
+	/**
+	 * Versteckt die Form.
+	 */
+	public void hide() {
+		visible = false;
+	}
+
+	/**
+	 * Zeigt die Form an.
+	 */
+	public void show() {
+		visible = true;
+	}
+
+	/**
+	 * Versteckt die Form, wenn sie derzeit angezeigt wird und zeigt sie
+	 * andernfalls an.
+	 */
+	public void toggle() {
+		visible = !visible;
+	}
+
+	/**
+	 * Gibt die x-Koordinate der Form zurück.
+	 *
+	 * @return Die x-Koordinate.
+	 */
 	public double getX() {
 		return x;
 	}
 
+	/**
+	 * Setzt die x-Koordinate der Form.
+	 *
+	 * @param x Die neue x-Koordinate.
+	 */
 	public void setX( double x ) {
 		this.x = x;
 	}
 
+	/**
+	 * Gibt die y-Koordinate der Form zurück.
+	 *
+	 * @return Die y-Koordinate.
+	 */
 	public double getY() {
 		return y;
 	}
 
+	/**
+	 * Setzt die y-Koordinate der Form.
+	 *
+	 * @param y Die neue y-Koordinate.
+	 */
 	public void setY( double y ) {
 		this.y = y;
 	}
@@ -49,8 +155,9 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 	/**
 	 * Gibt die Breite dieser Form zurück.
 	 * <p>
-	 * Die Breite einer Form ist immer die Breite ihrer Begrenzung, <b>bevor</b>
-	 * Drehungen und andere Transformationen auf sei angewandt wurden.
+	 * Die Breite einer Form ist immer die Breite ihrer Begrenzung,
+	 * <strong>bevor</strong> Drehungen und andere Transformationen auf sie
+	 * angewandt wurden.
 	 * <p>
 	 * Die Begrenzungen der tatsächlich gezeichneten Form kann mit
 	 * {@link #getBounds()} abgerufen werden.
@@ -62,8 +169,9 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 	/**
 	 * Gibt die Höhe dieser Form zurück.
 	 * <p>
-	 * Die Höhe einer Form ist immer die Höhe ihrer Begrenzung, <b>bevor</b>
-	 * Drehungen und andere Transformationen auf sei angewandt wurden.
+	 * Die Höhe einer Form ist immer die Höhe ihrer Begrenzung,
+	 * <strong>bevor</strong> Drehungen und andere Transformationen auf sie
+	 * angewandt wurden.
 	 * <p>
 	 * Die Begrenzungen der tatsächlich gezeichneten Form kann mit
 	 * {@link #getBounds()} abgerufen werden.
@@ -72,28 +180,70 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 	 */
 	public abstract double getHeight();
 
+	/**
+	 * Gibt die Rotation in Grad zurück.
+	 *
+	 * @return Rotation in Grad.
+	 */
 	public double getRotation() {
 		return rotation;
 	}
 
+	/**
+	 * Dreht die Form um den angegebenen Winkel um ihren Ankerpunkt.
+	 * @param angle Drehwinkel in Grad.
+	 */
+	public void rotate( double angle ) {
+		this.rotation += angle % 360;
+	}
+
+	public void rotateTo( double angle ) {
+		this.rotation = angle % 360;
+	}
+
+	public void rotate( Point2D center, double angle ) {
+		rotate(center.getX(), center.getY(), angle);
+	}
+
+	public void rotate( double x, double y, double angle ) {
+		this.rotation += angle % 360;
+
+		// Rotate x/y position
+		double x1 = this.x - x, y1 = this.y - y;
+
+		double rad = Math.toRadians(angle);
+		double x2 = x1 * Math.cos(rad) - y1 * Math.sin(rad);
+		double y2 = x1 * Math.sin(rad) + y1 * Math.cos(rad);
+
+		this.x = x2 + x;
+		this.y = y2 + y;
+	}
+
+	/**
+	 * Gibt den aktuellen Skalierungsfaktor zurück.
+	 *
+	 * @return Der Skalierungsfaktor.
+	 */
 	public double getScale() {
 		return scale;
 	}
-
-	public boolean isVisible() {
-		return visible;
+	public void scale( double factor ) {
+		scale = factor;
 	}
 
-	public void hide() {
-		visible = false;
+	public void scaleBy( double factor ) {
+		scale(scale * factor);
 	}
 
-	public void show() {
-		visible = true;
+	public void setGradient( schule.ngb.zm.Color from, schule.ngb.zm.Color to, Options.Direction dir ) {
+		Point2D apDir = getAbsAnchorPoint(dir);
+		Point2D apInv = getAbsAnchorPoint(dir.inverse());
+		setGradient(apInv.getX(), apInv.getY(), from, apDir.getX(), apDir.getY(), to);
 	}
 
-	public void toggle() {
-		visible = !visible;
+	public void setGradient( schule.ngb.zm.Color from, schule.ngb.zm.Color to ) {
+		Point2D ap = getAbsAnchorPoint(CENTER);
+		setGradient(ap.getX(), ap.getY(), Math.min(ap.getX(), ap.getY()), from, to);
 	}
 
 	public Options.Direction getAnchor() {
@@ -117,6 +267,19 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 		}
 	}
 
+	/**
+	 * Bestimmt die relativen Koordinaten des angegebenen Ankerpunkt basierend
+	 * auf der angegebenen Breite und Höhe des umschließenden Rechtecks.
+	 * <p>
+	 * Die Koordinaten des Ankerpunkt werden relativ zur oberen linken Ecke des
+	 * Rechtecks mit der Breite {@code width} und der Höhe {@code height}
+	 * bestimmt.
+	 *
+	 * @param width Breite des umschließdenden Rechtecks.
+	 * @param height Höhe des umschließdenden Rechtecks.
+	 * @param anchor Gesuchter Ankerpunkt.
+	 * @return Ein {@link Point2D} mit den relativen Koordinaten.
+	 */
 	protected static Point2D.Double getAnchorPoint( double width, double height, Options.Direction anchor ) {
 		double wHalf = width * .5, hHalf = height * .5;
 
@@ -164,15 +327,22 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 	}
 
 	/**
-	 * Kopiert die Eigenschaften der übergebenen Form in diese.
+	 * Kopiert die Eigenschaften der angegebenen Form in diese.
 	 * <p>
 	 * Unterklassen sollten diese Methode überschreiben, um weitere
-	 * Eigenschaften zu kopieren (zum Beispiel den Radius eines Kreises). Mit
-	 * dem Aufruf
-	 * <code>super.copyFrom(shape)</code> sollten die Basiseigenschaften
-	 * kopiert werden.
+	 * Eigenschaften zu kopieren (zum Beispiel den Radius eines Kreises).
+	 * Unterklassen sollten immer mit dem Aufruf {@code super.copyFrom(shape)}
+	 * die Basiseigenschaften kopieren.
+	 * <p>
+	 * Die Methode sollte so viele Eigenschaften wie möglich von der anderen
+	 * Form in diese kopieren. Wenn die andere Form einen anderen Typ hat, dann
+	 * werden trotzdem die Basiseigenschaften (Konturlinie, Füllung, Position,
+	 * Rotation, Skalierung, Sichtbarkeit und Ankerpunkt) in diese Form kopiert.
+	 * Implementierende Unterklassen können soweit sinnvoll auch andere Werte
+	 * übernehmen. Eine {@link Ellipse} kann beispielsweise auch die Breite und
+	 * Höhe eines {@link Rectangle} übernehmen.
 	 *
-	 * @param shape
+	 * @param shape Die Originalform, von der kopiert werden soll.
 	 */
 	public void copyFrom( Shape shape ) {
 		if( shape != null ) {
@@ -188,10 +358,58 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 		}
 	}
 
+	/**
+	 * Erzeugt eine Kopie dieser Form mit denselben Eigenschaften.
+	 * <p>
+	 * Unterklassen implementieren diese Methode mit dem genauen Typ der
+	 * Unterklasse. In {@link Rectangle} sieht die Umsetzung beispielsweise so
+	 * aus:
+	 * <pre><code>
+	 * public Rectangle copy() {
+	 *     return new Rectangle(this);
+	 * }
+	 * </code></pre>
+	 * <p>
+	 * Die Methode kann beliebig umgesetzt werden, um eine 1-zu-1-Kopie dieser
+	 * Form zu erhalten. In der Regel sollte aber jede Form einen Konstruktor
+	 * besitzen, die alle Werte einer andern Form übernimmt. Die gezeigte
+	 * Implementierung dürfte daher im Regelfall ausreichend sein.
+	 *
+	 * @return Eine genaue Kopie dieser Form.
+	 */
 	public abstract Shape copy();
 
+	/**
+	 * Gibt eine {@link java.awt.Shape Java-AWT Shape} Version dieser Form
+	 * zurück. Intern werden die AWT Shapes benutzt, um sie auf den
+	 * {@link Graphics2D Grafikkontext} zu zeichnen.
+	 * <p>
+	 * Da die AWT-Shape bei jedem Zeichnen (also mindestens einmal pro Frame)
+	 * benötigt wird, wird das aktuelle Shape-Objekt in {@link #awtShape}
+	 * zwischengespeichert. Bei Änderungen der Objekteigenschaften muss daher
+	 * intern {@link #invalidate()} aufgerufen werden, damit beim nächsten
+	 * Aufruf von {@link #draw(Graphics2D)} die Shape mit einem Aufurf von
+	 * {@code getShape()} neu erzeugt wird. Unterklassen können aber auch die
+	 * zwischengespeicherte Shape direkt modifizieren, um eine Neugenerierung zu
+	 * vermeiden.
+	 * <p>
+	 * Wenn diese Form nicht durch eine AWT-Shape dargstellt wird, kann die
+	 * Methode {@code null} zurückgeben.
+	 *
+	 * @return Eine Java-AWT {@code Shape} die diess Form repräsentiert oder
+	 *    {@code null}.
+	 */
 	public abstract java.awt.Shape getShape();
 
+	/**
+	 * Gibt die Begrenzungen der Form zurück.
+	 * <p>
+	 * Ein {@code Bounds}-Objekt beschreibt eine "<a
+	 * href="https://gdbooks.gitbooks.io/3dcollisions/content/Chapter1/aabb.html">Axis
+	 * Aligned Bounding Box</a>" (AABB).
+	 *
+	 * @return Die Abgrenzungen der Form nach Anwendung der Transformationen.
+	 */
 	public Bounds getBounds() {
 		return new Bounds(this);
 	}
@@ -222,7 +440,7 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 	 * {@code buff} nach oben verschoben.
 	 *
 	 * @param shape
-	 * @param anchor
+	 * @param dir
 	 * @param buff
 	 */
 	public void moveTo( Shape shape, Options.Direction dir, double buff ) {
@@ -243,7 +461,7 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 	}
 
 	public void alignTo( Options.Direction dir, double buff ) {
-		Point2D anchorShape = Shape.getAnchorPoint(width, height, dir);
+		Point2D anchorShape = Shape.getAnchorPoint(canvasWidth, canvasHeight, dir);
 		Point2D anchorThis = this.getAbsAnchorPoint(dir);
 
 		this.x += Math.abs(dir.x) * (anchorShape.getX() - anchorThis.getX()) + dir.x * buff;
@@ -274,7 +492,7 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 	}
 
 	public void nextTo( Shape shape, Options.Direction dir ) {
-		nextTo(shape, dir, STD_BUFFER);
+		nextTo(shape, dir, DEFAULT_BUFFER);
 	}
 
 	/**
@@ -296,40 +514,6 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 		this.y += (anchorShape.getY() - anchorThis.getY()) + dir.y * buff;
 	}
 
-	public void scale( double factor ) {
-		scale = factor;
-	}
-
-	public void scaleBy( double factor ) {
-		scale(scale * factor);
-	}
-
-	public void rotate( double angle ) {
-		this.rotation += angle % 360;
-	}
-
-	public void rotateTo( double angle ) {
-		this.rotation = angle % 360;
-	}
-
-	public void rotate( Point2D center, double angle ) {
-		rotate(center.getX(), center.getY(), angle);
-	}
-
-	public void rotate( double x, double y, double angle ) {
-		this.rotation += angle % 360;
-
-		// Rotate x/y position
-		double x1 = this.x - x, y1 = this.y - y;
-
-		double rad = Math.toRadians(angle);
-		double x2 = x1 * Math.cos(rad) - y1 * Math.sin(rad);
-		double y2 = x1 * Math.sin(rad) + y1 * Math.cos(rad);
-
-		this.x = x2 + x;
-		this.y = y2 + y;
-	}
-
     /*public void shear( double dx, double dy ) {
         verzerrung.shear(dx, dy);
     }*/
@@ -377,16 +561,8 @@ public abstract class Shape extends FilledShape {
 			}
 
 			Color currentColor = graphics.getColor();
-			if( fillColor != null && fillColor.getAlpha() > 0 ) {
-				graphics.setColor(fillColor.getJavaColor());
-				graphics.fill(shape);
-			}
-			if( strokeColor != null && strokeColor.getAlpha() > 0
-				&& strokeWeight > 0.0 ) {
-				graphics.setColor(strokeColor.getJavaColor());
-				graphics.setStroke(createStroke());
-				graphics.draw(shape);
-			}
+			fillShape(shape, graphics);
+			strokeShape(shape, graphics);
 			graphics.setColor(currentColor);
 		}
 	}

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/ShapeGroup.java

@@ -5,6 +5,7 @@ import schule.ngb.zm.Options;
 import java.awt.Graphics2D;
 import java.awt.geom.AffineTransform;
 import java.awt.geom.Path2D;
+import java.awt.geom.Point2D;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.LinkedList;
 import java.util.List;
@@ -28,9 +29,20 @@ import java.util.List;
  * benötigen, erst nach Hinzufügen der Gruppenelemente ausgeführt werden.
  * Nachdem sich die Zusammensetzung der Gruppe geändert hat, muss die Gruppe
  * ggf. neu ausgerichtet werden.
+ * <p>
+ * Für die Ausrichtung der Elemente in einer Gruppe können
+ * {@link #arrange(Options.Direction, double)},
+ * {@link #arrangeInGrid(int, Options.Direction, double, int)} und
+ * {@link #align(Options.Direction)} verwendet werden, die jeweils die Position
+ * der Formen in der Gruppe ändern und nicht die Position der Gruppe selbst (so
+ * wie z.B. {@link #alignTo(Shape, Options.Direction)}.
  */
 public class ShapeGroup extends Shape {
 
+	public static final int ARRANGE_ROWS = 0;
+
+	public static final int ARRANGE_COLS = 1;
+
 	private List<Shape> shapes;
 
 	private double groupWidth = -1.0;
@@ -88,7 +100,7 @@ public class ShapeGroup extends Shape {
 	public <ShapeType extends Shape> List<ShapeType> getShapes( Class<ShapeType> typeClass ) {
 		LinkedList<ShapeType> list = new LinkedList<>();
 		for( Shape s : shapes ) {
-			if( typeClass.getClass().isInstance(s) ) {
+			if( typeClass.isInstance(s) ) {
 				list.add((ShapeType) s);
 			}
 		}
@@ -132,6 +144,111 @@ public class ShapeGroup extends Shape {
 		return groupHeight;
 	}
 
+	public void arrange( Options.Direction dir, double buffer ) {
+		Shape last = null;
+		for( Shape s : shapes ) {
+			if( last != null ) {
+				s.nextTo(last, dir, buffer);
+			} else {
+				s.moveTo(0, 0);
+			}
+			last = s;
+		}
+		invalidateBounds();
+	}
+
+	public void arrangeInRows( int n, Options.Direction dir, double buffer ) {
+		arrangeInGrid(n, dir, buffer, ARRANGE_ROWS);
+	}
+
+	public void arrangeInColumns( int n, Options.Direction dir, double buffer ) {
+		arrangeInGrid(n, dir, buffer, ARRANGE_COLS);
+	}
+
+	public void arrangeInGrid( int n, Options.Direction dir, double buffer, int mode ) {
+		// Calculate grid size
+		int rows, cols;
+		if( mode == ARRANGE_ROWS ) {
+			rows = n;
+			cols = (int) ceil(shapes.size() / n);
+		} else {
+			cols = n;
+			rows = (int) ceil(shapes.size() / n);
+		}
+
+		// Calculate grid cell size
+		double maxHeight = shapes.stream().mapToDouble(
+			( s ) -> s.getHeight()
+		).reduce(0.0, Double::max);
+		double maxWidth = shapes.stream().mapToDouble(
+			( s ) -> s.getWidth()
+		).reduce(0.0, Double::max);
+		double halfHeight = maxHeight * .5;
+		double halfWidth = maxWidth * .5;
+
+		// Layout shapes
+		for( int i = 0; i < shapes.size(); i++ ) {
+			// Calculate center of grid cell
+			int row, col;
+			switch( dir ) {
+				case UP:
+				case NORTH:
+					row = rows - i % rows;
+					col = cols - (i / rows);
+					break;
+				case LEFT:
+				case WEST:
+					row = rows - (i / cols);
+					col = cols - i % cols;
+					break;
+				case RIGHT:
+				case EAST:
+					row = i / cols;
+					col = i % cols;
+					break;
+				case DOWN:
+				case SOUTH:
+				default:
+					row = i % rows;
+					col = i / rows;
+					break;
+			}
+
+			double centerX = halfWidth + col * (maxWidth + buffer);
+			double centerY = halfHeight + row * (maxHeight + buffer);
+
+			// Move shape to proper anchor location in cell
+			Shape s = shapes.get(i);
+			Point2D ap = Shape.getAnchorPoint(maxWidth, maxHeight, s.getAnchor());
+			s.moveTo(centerX + ap.getX(), centerY + ap.getY());
+		}
+
+		invalidateBounds();
+	}
+
+	public void align( Options.Direction dir ) {
+		Shape target = shapes.stream().reduce(null,
+			( t, s ) -> {
+				if( t == null ) return s;
+				Point2D apt = t.getAbsAnchorPoint(dir);
+				Point2D aps = s.getAbsAnchorPoint(dir);
+				if( apt.getX() * dir.x >= aps.getX() * dir.x && apt.getY() * dir.y >= aps.getY() * dir.y ) {
+					return t;
+				} else {
+					return s;
+				}
+			}
+		);
+
+		for( Shape s : shapes ) {
+			if( s != target ) {
+				s.alignTo(target, dir);
+			}
+		}
+
+		invalidateBounds();
+	}
+
 	private void invalidateBounds() {
 		groupWidth = -1.0;
 		groupHeight = -1.0;
@@ -148,6 +265,25 @@ public class ShapeGroup extends Shape {
 			maxy = Math.max(maxy, bounds.y + bounds.height);
 		}
 
+		//groupWidth = maxx - minx;
+		//groupHeight = maxy - miny;
+		groupWidth = maxx;
+		groupHeight = maxy;
+	}
+
+	public void pack() {
+		double minx = Double.MAX_VALUE, miny = Double.MAX_VALUE,
+			maxx = Double.MIN_VALUE, maxy = Double.MIN_VALUE;
+		for( Shape pShape : shapes ) {
+			Bounds bounds = pShape.getBounds();
+			minx = Math.min(minx, bounds.x);
+			maxx = Math.max(maxx, bounds.x + bounds.width);
+			miny = Math.min(miny, bounds.y);
+			maxy = Math.max(maxy, bounds.y + bounds.height);
+		}
+
+		x = minx;
+		y = miny;
 		groupWidth = maxx - minx;
 		groupHeight = maxy - miny;
 	}

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/StrokedShape.java

@@ -0,0 +1,249 @@
+package schule.ngb.zm.shapes;
+
+import schule.ngb.zm.Color;
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.Drawable;
+import schule.ngb.zm.Options;
+
+import java.awt.BasicStroke;
+import java.awt.Graphics2D;
+import java.awt.Stroke;
+
+
+/**
+ * Basisklasse für Formen, die eine Konturlinie besitzen.
+ */
+public abstract class StrokedShape extends Constants implements Drawable {
+
+	/**
+	 * Aktuelle Farbe der Konturlinie oder {@code null}, wenn die Form ohne
+	 * kontur dargestellt werden soll.
+	 */
+	protected Color strokeColor = DEFAULT_STROKECOLOR;
+
+	/**
+	 * Die Dicke der Konturlinie. Wird nicht kleiner als 0.
+	 */
+	protected double strokeWeight = DEFAULT_STROKEWEIGHT;
+
+	/**
+	 * Die Art der Konturlinie.
+	 */
+	protected Options.StrokeType strokeType = SOLID;
+
+	/**
+	 * Cache für den aktuellen {@code Stroke} der Kontur. Wird nach Änderung
+	 * einer der Kontureigenschaften auf {@code null} gesetzt und beim nächsten
+	 * Zeichnen neu erstellt.
+	 */
+	protected Stroke stroke = null;
+
+	/**
+	 * Gibt die aktuelle Farbe der Konturlinie zurück.
+	 *
+	 * @return Die Konturfarbe oder {@code null}.
+	 */
+	public Color getStrokeColor() {
+		return strokeColor;
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Farbe der Konturlinie auf die angegebene Farbe.
+	 *
+	 * @param color Die neue Farbe der Konturlinie.
+	 * @see Color
+	 */
+	public void setStrokeColor( Color color ) {
+		this.strokeColor = color;
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Farbe der Konturlinie auf die angegebene Farbe und setzt die
+	 * Transparenz auf den angegebenen Wert. 0 is komplett durchsichtig und 255
+	 * komplett deckend.
+	 *
+	 * @param color Die neue Farbe der Konturlinie oder {@code null}.
+	 * @param alpha Ein Transparenzwert zwischen 0 und 255.
+	 * @see Color#Color(Color, int)
+	 */
+	public void setStrokeColor( Color color, int alpha ) {
+		setStrokeColor(new Color(color, alpha));
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Farbe der Konturlinie auf einen Grauwert mit der angegebenen
+	 * Intensität. 0 entspricht schwarz, 255 entspricht weiß.
+	 *
+	 * @param gray Ein Grauwert zwischen 0 und 255.
+	 * @see Color#Color(int)
+	 */
+	public void setStrokeColor( int gray ) {
+		setStrokeColor(gray, gray, gray, 255);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Farbe der Konturlinie auf einen Grauwert mit der angegebenen
+	 * Intensität und dem angegebenen Transparenzwert. Der Grauwert 0 entspricht
+	 * schwarz, 255 entspricht weiß.
+	 *
+	 * @param gray Ein Grauwert zwischen 0 und 255.
+	 * @param alpha Ein Transparenzwert zwischen 0 und 255.
+	 * @see Color#Color(int, int)
+	 */
+	public void setStrokeColor( int gray, int alpha ) {
+		setStrokeColor(gray, gray, gray, alpha);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Farbe der Konturlinie auf die Farbe mit den angegebenen Rot-,
+	 * Grün- und Blauanteilen.
+	 *
+	 * @param red Der Rotanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param green Der Grünanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param blue Der Blauanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @see Color#Color(int, int, int)
+	 * @see <a
+	 * 	href="https://de.wikipedia.org/wiki/RGB-Farbraum">https://de.wikipedia.org/wiki/RGB-Farbraum</a>
+	 */
+	public void setStrokeColor( int red, int green, int blue ) {
+		setStrokeColor(red, green, blue, 255);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Farbe der Konturlinie auf die Farbe mit den angegebenen Rot-,
+	 * Grün- und Blauanteilen und dem angegebenen Transparenzwert.
+	 *
+	 * @param red Der Rotanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param green Der Grünanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param blue Der Blauanteil der Farbe zwischen 0 und 255.
+	 * @param alpha Ein Transparenzwert zwischen 0 und 25
+	 * @see Color#Color(int, int, int, int)
+	 * @see <a
+	 * 	href="https://de.wikipedia.org/wiki/RGB-Farbraum">https://de.wikipedia.org/wiki/RGB-Farbraum</a>
+	 */
+	public void setStrokeColor( int red, int green, int blue, int alpha ) {
+		setStrokeColor(new Color(red, green, blue, alpha));
+	}
+
+	/**
+	 * Entfernt die Kontur der Form.
+	 */
+	public void noStroke() {
+		setStrokeColor(null);
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Farbe der Konturlinie auf die Standardwerte zurück.
+	 *
+	 * @see schule.ngb.zm.Constants#DEFAULT_STROKECOLOR
+	 * @see schule.ngb.zm.Constants#DEFAULT_STROKEWEIGHT
+	 * @see schule.ngb.zm.Constants#SOLID
+	 */
+	public void resetStroke() {
+		setStrokeColor(DEFAULT_STROKECOLOR);
+		setStrokeWeight(DEFAULT_STROKEWEIGHT);
+		setStrokeType(SOLID);
+	}
+
+	/**
+	 * Gibt die Dicke der Konturlinie zurück.
+	 *
+	 * @return Die aktuelle Dicke der Linie.
+	 */
+	public double getStrokeWeight() {
+		return strokeWeight;
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt die Dicke der Konturlinie. Die Dicke muss größer 0 sein. Wird 0
+	 * übergeben, dann wird keine Kontur mehr angezeigt.
+	 *
+	 * @param weight Die Dicke der Konturlinie.
+	 */
+	public void setStrokeWeight( double weight ) {
+		this.strokeWeight = max(0.0, weight);
+		this.stroke = null;
+	}
+
+	/**
+	 * Gibt die Art der Konturlinie zurück.
+	 *
+	 * @return Die aktuelle Art der Konturlinie.
+	 * @see Options.StrokeType
+	 */
+	public Options.StrokeType getStrokeType() {
+		return strokeType;
+	}
+
+	/**
+	 * Setzt den Typ der Kontur. Erlaubte Werte sind {@link #DASHED},
+	 * {@link #DOTTED} und {@link #SOLID}.
+	 *
+	 * @param type Eine der möglichen Konturarten.
+	 * @see Options.StrokeType
+	 */
+	public void setStrokeType( Options.StrokeType type ) {
+		this.strokeType = type;
+		this.stroke = null;
+	}
+
+	@Override
+	public abstract void draw( Graphics2D graphics );
+
+	/**
+	 * Hilfsmethode, um ein {@link Stroke} Objekt mit den aktuellen
+	 * Kontureigenschaften zu erstellen. Der aktuelle {@code Stroke} wird
+	 * zwischengespeichert.
+	 *
+	 * @return Ein {@code Stroke} mit den passenden Kontureigenschaften.
+	 */
+	protected Stroke createStroke() {
+		// TODO: Used global cached Stroke Objects?
+		if( stroke == null ) {
+			switch( strokeType ) {
+				case DOTTED:
+					stroke = new BasicStroke(
+						(float) strokeWeight,
+						BasicStroke.CAP_ROUND,
+						BasicStroke.JOIN_ROUND,
+						10.0f, new float[]{1.0f, 5.0f}, 0.0f);
+					break;
+				case DASHED:
+					stroke = new BasicStroke(
+						(float) strokeWeight,
+						BasicStroke.CAP_ROUND,
+						BasicStroke.JOIN_ROUND,
+						10.0f, new float[]{5.0f}, 0.0f);
+					break;
+				case SOLID:
+				default:
+					stroke = new BasicStroke(
+						(float) strokeWeight,
+						BasicStroke.CAP_ROUND,
+						BasicStroke.JOIN_ROUND);
+					break;
+			}
+		}
+		return stroke;
+	}
+
+	/**
+	 * Hilfsmethode für Unterklassen, um die angegebene Form mit den aktuellen
+	 * Kontureigenschaften auf den Grafik-Kontext zu zeichnen. Die Methode
+	 * verändert gegebenenfalls die aktuelle Farbe des Grafikobjekts und setzt
+	 * sie nicht auf den Ursprungswert zurück, wie von {@link #draw(Graphics2D)}
+	 * gefordert. Dies sollte die aufrufende Unterklasse übernehmen.
+	 *
+	 * @param shape Die zu zeichnende Java-AWT Form
+	 * @param graphics Das Grafikobjekt.
+	 */
+	protected void strokeShape( java.awt.Shape shape, Graphics2D graphics ) {
+		if( strokeColor != null && strokeColor.getAlpha() > 0
+			&& strokeWeight > 0.0 ) {
+			graphics.setColor(strokeColor.getJavaColor());
+			graphics.setStroke(createStroke());
+			graphics.draw(shape);
+		}
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/Text.java

@@ -2,7 +2,7 @@ package schule.ngb.zm.shapes;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
 import schule.ngb.zm.Options;
-import schule.ngb.zm.util.FontLoader;
+import schule.ngb.zm.util.io.FontLoader;
 
 import java.awt.Canvas;
 import java.awt.Font;
@@ -22,7 +22,7 @@ public class Text extends Shape {
 	protected int width = 0, height = 0, ascent = 0;
 
 	public Text( double x, double y, String text ) {
-		this(x, y, text, new Font(Font.SANS_SERIF, Font.PLAIN, STD_FONTSIZE));
+		this(x, y, text, new Font(Font.SANS_SERIF, Font.PLAIN, DEFAULT_FONTSIZE));
 	}
 	public Text( double x, double y, String text, String fontname ) {
 		super(x, y);
@@ -30,7 +30,7 @@ public class Text extends Shape {
 		if( userfont != null ) {
 			font = userfont;
 		} else {
-			font = new Font(Font.SANS_SERIF, Font.PLAIN, STD_FONTSIZE);
+			font = new Font(Font.SANS_SERIF, Font.PLAIN, DEFAULT_FONTSIZE);
 		}
 		setText(text);
 		fillColor = null;

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/charts/BarChart.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package schule.ngb.zm.charts;
+package schule.ngb.zm.shapes.charts;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
 import schule.ngb.zm.shapes.Rectangle;

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/charts/BasicChartValue.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package schule.ngb.zm.charts;
+package schule.ngb.zm.shapes.charts;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
 

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/charts/ChartAxes.java

@@ -1,7 +1,6 @@
-package schule.ngb.zm.charts;
+package schule.ngb.zm.shapes.charts;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
-import schule.ngb.zm.Constants;
 import schule.ngb.zm.Options;
 import schule.ngb.zm.shapes.Rectangle;
 

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/charts/ChartValue.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package schule.ngb.zm.charts;
+package schule.ngb.zm.shapes.charts;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
 

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/charts/LineChart.java

@@ -1,7 +1,6 @@
-package schule.ngb.zm.charts;
+package schule.ngb.zm.shapes.charts;
 
 import schule.ngb.zm.shapes.Rectangle;
-import schule.ngb.zm.util.Validator;
 
 import java.awt.BasicStroke;
 import java.awt.Graphics2D;

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/charts/PieChart.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package schule.ngb.zm.charts;
+package schule.ngb.zm.shapes.charts;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
 import schule.ngb.zm.shapes.Circle;

src/main/java/schule/ngb/zm/shapes/charts/RingChart.java

@@ -1,4 +1,4 @@
-package schule.ngb.zm.charts;
+package schule.ngb.zm.shapes.charts;
 
 import schule.ngb.zm.Color;
 import schule.ngb.zm.shapes.Circle;

src/main/java/schule/ngb/zm/util/Counter.java

@@ -0,0 +1,145 @@
+package schule.ngb.zm.util;
+
+import java.util.Collection;
+import java.util.List;
+import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
+
+@SuppressWarnings( "unused" )
+public final class Counter {
+
+	public static Counter fromArray( double[] values ) {
+		return new Counter().countAll(values);
+	}
+
+	public static Counter fromArray( Number[] values ) {
+		return new Counter().countAll(values);
+	}
+
+	public static Counter fromList( List<Number> values ) {
+		return new Counter().countAll(values);
+	}
+
+	private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
+
+	private double min = Double.NaN, max = Double.NaN, sum = Double.NaN;
+
+	public void Counter() {
+
+	}
+
+	public void Counter( int initial ) {
+		count.set(initial);
+	}
+
+	public int getCount() {
+		return count.get();
+	}
+
+	public double getMax() {
+		synchronized( count ) {
+			return max;
+		}
+	}
+
+	public double getMin() {
+		synchronized( count ) {
+			return min;
+		}
+	}
+
+	public double getSum() {
+		synchronized( count ) {
+			return sum;
+		}
+	}
+
+	public double getAvg() {
+		if( Double.isNaN(sum) ) {
+			return Double.NaN;
+		} else {
+			return sum / count.doubleValue();
+		}
+	}
+
+	public Counter setCount( int count ) {
+		this.count.set(count);
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Counter reset() {
+		count.set(0);
+		synchronized( count ) {
+			min = Double.NaN;
+			max = Double.NaN;
+			sum = Double.NaN;
+		}
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Counter inc() {
+		this.count.incrementAndGet();
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Counter dec() {
+		this.count.decrementAndGet();
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Counter count( double value ) {
+		inc();
+		// Update stats
+		synchronized( count ) {
+			sum = Double.isNaN(sum) ? value : sum  + value;
+			if( Double.isNaN(max) || max < value )
+				max = value;
+			if( Double.isNaN(min) ||min > value )
+				min = value;
+		}
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Counter count( Number num ) {
+		return count(num.doubleValue());
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Counter count( Object obj ) {
+		if( obj instanceof Number ) {
+			return count((Number) obj);
+		} else {
+			inc();
+			return this;
+		}
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public synchronized Counter countAll( double[] values ) {
+		for( double value: values ) {
+			count(value);
+		}
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public synchronized Counter countAll( Number[] values ) {
+		for( Number value: values ) {
+			count(value);
+		}
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public synchronized Counter countAll( Collection<Number> values ) {
+		for( Number value: values ) {
+			count(value);
+		}
+		return this;
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/Log.java

@@ -1,6 +1,9 @@
 package schule.ngb.zm.util;
 
-import java.util.Enumeration;
+import java.io.PrintWriter;
+import java.io.StringWriter;
+import java.time.ZoneId;
+import java.time.ZonedDateTime;
 import java.util.Iterator;
 import java.util.function.Supplier;
 import java.util.logging.*;
@@ -28,7 +31,11 @@ import static java.util.logging.Level.*;
  */
 public final class Log {
 
-	private static final String ROOT_LOGGER = "schule.ngb.zm";
+	private static final String ROOT_LOGGER = "schule";
+
+	private static final String DEFAULT_LOG_FORMAT = "[%1$tT] [%4$11s] %5$s %6$s%n";
+
+	private static final String DEFAULT_DEBUG_FORMAT = "[%1$tT] [%4$11s] (%2$s) %5$s %6$s%n";
 
 	private static boolean LOGGING_INIT = false;
 
@@ -43,7 +50,7 @@ public final class Log {
 	 *
 	 * @see #enableGlobalLevel(Level)
 	 */
-	public static final void enableGlobalDebugging() {
+	public static void enableGlobalDebugging() {
 		enableGlobalLevel(ALL);
 	}
 
@@ -68,32 +75,18 @@ public final class Log {
 	 * @param level Das Level, auf das alle {@code Logger} und {@code Handler}
 	 * 	mindestens	herabgesenkt werden sollen.
 	 */
-	public static final void xenableGlobalLevel( Level level ) {
+	public static void enableGlobalLevel( Level level ) {
 		int lvl = Validator.requireNotNull(level).intValue();
+		ensureRootLoggerInitialized();
 
-		Logger rootLogger = Logger.getLogger(ROOT_LOGGER);
-		rootLogger.setLevel(level);
-
-		for( Handler handler : rootLogger.getHandlers() ) {
-			if( handler instanceof ConsoleHandler ) {
-				Level handlerLevel = handler.getLevel();
-				if( handlerLevel == null || handler.getLevel().intValue() > lvl ) {
-					handler.setLevel(level);
-				}
-			}
-		}
-	}
-
-	public static final void enableGlobalLevel( Level level ) {
-		int lvl = Validator.requireNotNull(level).intValue();
-
-		// Decrease level of root level ConsoleHandlers for outpu
+		// Decrease level of root level ConsoleHandlers for output
 		Logger rootLogger = Logger.getLogger("");
 		for( Handler handler : rootLogger.getHandlers() ) {
 			if( handler instanceof ConsoleHandler ) {
 				Level handlerLevel = handler.getLevel();
 				if( handlerLevel == null || handler.getLevel().intValue() > lvl ) {
 					handler.setLevel(level);
+					handler.setFormatter(new LogFormatter());
 				}
 			}
 		}
@@ -117,16 +110,51 @@ public final class Log {
 				}
 			}
 		}
+
+		Logger LOG = Logger.getLogger(ROOT_LOGGER);
+		LOG.fine("Debug logging enabled.");
 	}
 
-	public static final Log getLogger( Class<?> clazz ) {
-		if( !LOGGING_INIT ) {
-			Logger.getLogger(ROOT_LOGGER);
-			LOGGING_INIT = true;
-		}
+	public static Log getLogger( Class<?> clazz ) {
+		ensureRootLoggerInitialized();
 		return new Log(clazz);
 	}
 
+	private static void ensureRootLoggerInitialized() {
+		if( LOGGING_INIT ) {
+			return;
+		}
+
+		if( System.getProperty("java.util.logging.SimpleFormatter.format") == null ) {
+			System.setProperty("java.util.logging.SimpleFormatter.format", DEFAULT_LOG_FORMAT);
+		}
+		Logger rootLogger = Logger.getLogger(ROOT_LOGGER);
+		rootLogger.setLevel(Level.INFO);
+
+		if( System.getProperty("java.util.logging.SimpleFormatter.format") == null
+			&& LogManager.getLogManager().getProperty("java.util.logging.SimpleFormatter.format") == null ) {
+			// System.setProperty("java.util.logging.SimpleFormatter.format", DEFAULT_LOG_FORMAT);
+			rootLogger.addHandler(new StreamHandler(System.err, new LogFormatter()) {
+				@Override
+				public synchronized void publish(final LogRecord record) {
+					super.publish(record);
+					flush();
+				}
+			});
+			// rootLogger.setUseParentHandlers(false);
+		}
+		if( rootLogger.getUseParentHandlers() ) {
+			// This logger was not configured somewhere else
+			// Add a Handler and Formatter
+
+			//StreamHandler rootHandler = new StreamHandler(System.out, new SimpleFormatter());
+			//rootLogger.addHandler(rootHandler);
+			//rootLogger.setUseParentHandlers(false);
+		}
+
+		LOGGING_INIT = true;
+	}
+
 	private final Logger LOGGER;
 
 	private final Class<?> sourceClass;
@@ -315,4 +343,40 @@ public final class Log {
 		this.log(FINER, throwable, msgSupplier);
 	}
 
+	static final class LogFormatter extends Formatter {
+
+		@Override
+		public String format( LogRecord record ) {
+			ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.ofInstant(
+				record.getInstant(), ZoneId.systemDefault());
+			String source;
+			if (record.getSourceClassName() != null) {
+				source = record.getSourceClassName();
+				if (record.getSourceMethodName() != null) {
+					source += " " + record.getSourceMethodName();
+				}
+			} else {
+				source = record.getLoggerName();
+			}
+			String message = formatMessage(record);
+			String throwable = "";
+			if (record.getThrown() != null) {
+				StringWriter sw = new StringWriter();
+				PrintWriter pw = new PrintWriter(sw);
+				pw.println();
+				record.getThrown().printStackTrace(pw);
+				pw.close();
+				throwable = sw.toString();
+			}
+			return String.format(DEFAULT_LOG_FORMAT,
+				zdt,
+				source,
+				record.getLoggerName(),
+				record.getLevel().getLocalizedName(),
+				message,
+				throwable);
+		}
+
+	}
+
 }

src/main/java/schule/ngb/zm/util/Noise.java

@@ -0,0 +1,366 @@
+package schule.ngb.zm.util;
+
+import java.util.Random;
+
+/**
+ * Zufallsgenerator für Perlin-Noise.
+ * <p>
+ * Die Implementierung basiert auf dem von Ken Perlin entwickelten Algorithmus
+ * und wurde anhand der <a
+ * href="https://adrianb.io/2014/08/09/perlinnoise.html">Beschreibung von
+ * FLAFLA2</a> implementiert.
+ */
+public class Noise {
+
+	private static final int N = 256;
+
+	private static final int M = N - 1;
+
+	/**
+	 * Interne Permutationstabelle für diesen Generator
+	 */
+	private int[] p;
+
+	private double octaves = 1, persistence = .5;
+
+	private double frequency = 1;
+
+	private double amplitude = 1;
+
+	private int repeat = -1;
+
+	private double rangeMin = 0.0, rangeMax = 1.0;
+
+	public Noise() {
+		this(null);
+	}
+
+	public Noise( long seed ) {
+		init(new Random(seed));
+	}
+
+	/**
+	 * Initialisiert diesen Perlin-Noise mit dem angegebenen Zufallsgenerator.
+	 *
+	 * @param rand
+	 */
+	public Noise( Random rand ) {
+		init(rand);
+	}
+
+	public double getOctaves() {
+		return octaves;
+	}
+
+	public void setOctaves( double pOctaves ) {
+		this.octaves = pOctaves;
+	}
+
+	public double getPersistence() {
+		return persistence;
+	}
+
+	public void setPersistence( double pPersistence ) {
+		this.persistence = pPersistence;
+	}
+
+	public double getFrequency() {
+		return frequency;
+	}
+
+	public void setFrequency( double pFrequency ) {
+		this.frequency = pFrequency;
+	}
+
+	public double getAmplitude() {
+		return amplitude;
+	}
+
+	public void setAmplitude( double pAmplitude ) {
+		this.amplitude = pAmplitude;
+	}
+
+	public void setRange( double pRangeMin, double pRangeMax ) {
+		this.rangeMin = pRangeMin;
+		this.rangeMax = pRangeMax;
+	}
+
+	public double getRangeMin() {
+		return rangeMin;
+	}
+
+	public double getRangeMax() {
+		return rangeMax;
+	}
+
+	public int getRepeat() {
+		return repeat;
+	}
+
+	public void setRepeat( int pRepeat ) {
+		this.repeat = pRepeat;
+	}
+
+	public double noise( double x ) {
+		double total = 0;
+		double freq = this.frequency;
+		double amp = this.amplitude;
+		double maxValue = 0;
+
+		for( int i = 0; i < octaves; i++ ) {
+			total += perlin(x * freq) * amp;
+
+			maxValue += amp;
+
+			amp *= persistence;
+			freq *= 2;
+		}
+
+		return lerp(rangeMin, rangeMax, (total / maxValue));
+	}
+
+	public double noise( double x, double y ) {
+		double total = 0;
+		double freq = this.frequency;
+		double amp = this.amplitude;
+		double maxValue = 0;
+
+		for( int i = 0; i < octaves; i++ ) {
+			total += perlin(x * freq, y * freq) * amp;
+
+			maxValue += amp;
+
+			amp *= persistence;
+			freq *= 2;
+		}
+
+		return lerp(rangeMin, rangeMax, (total / maxValue));
+	}
+
+	public double noise( double x, double y, double z ) {
+		double total = 0;
+		double freq = this.frequency;
+		double amp = this.amplitude;
+		double maxValue = 0;
+
+		for( int i = 0; i < octaves; i++ ) {
+			total += perlin(x * freq, y * freq, z * freq) * amp;
+
+			maxValue += amp;
+
+			amp *= persistence;
+			freq *= 2;
+		}
+
+		return lerp(rangeMin, rangeMax, (total / maxValue));
+	}
+
+	private double perlin( double x ) {
+		// @formatter:off
+		if( repeat > 0 ) {
+			x %= repeat;
+		}
+
+		int xi = (int)x & M;
+
+		double xf = x - (int)x;
+
+		double u = fade(xf);
+
+		int a, b;
+		a = p[    xi ];
+		b = p[inc(xi)];
+
+		return (lerp(grad(a,xf), grad(b,xf-1), u) + 1) / 2;
+		// @formatter:on
+	}
+
+	private double perlin( double x, double y ) {
+		// @formatter:off
+		if( repeat > 0 ) {
+			x %= repeat;
+			y %= repeat;
+		}
+
+		int xi = (int) x & M;
+		int yi = (int) y & M;
+
+		double xf = x - (int) x;
+		double yf = y - (int) y;
+
+		double u = fade(xf);
+		double v = fade(yf);
+
+		int aa, ab, ba, bb;
+		aa = p[p[    xi ] +     yi ];
+		ab = p[p[    xi ] + inc(yi)];
+		ba = p[p[inc(xi)] +     yi ];
+		bb = p[p[inc(xi)] + inc(yi)];
+
+		double x1, x2;
+		x1 = lerp(
+			grad(aa,    xf  , yf),
+			grad(ba, xf-1, yf),
+			u);
+		x2 = lerp(
+			grad(ab,    xf  , yf-1),
+			grad(bb, xf-1, yf-1),
+			u);
+
+		return (lerp(x1, x2, v) + 1) / 2;
+		// @formatter:on
+	}
+
+	private double perlin( double x, double y, double z ) {
+		// @formatter:off
+		if( repeat > 0 ) {
+			x %= repeat;
+			y %= repeat;
+			z %= repeat;
+		}
+
+		int xi = (int)x & M;
+		int yi = (int)y & M;
+		int zi = (int)z & M;
+		double xf = x - (int)x;
+		double yf = y - (int)y;
+		double zf = z - (int)z;
+
+		double u = fade(xf);
+		double v = fade(yf);
+		double w = fade(zf);
+
+		int aaa, aba, aab, abb, baa, bba, bab, bbb;
+		aaa = p[p[p[    xi ] +     yi ] +     zi ];
+		aba = p[p[p[    xi ] + inc(yi)] +     zi ];
+		aab = p[p[p[    xi ] +     yi ] + inc(zi)];
+		abb = p[p[p[    xi ] + inc(yi)] + inc(zi)];
+		baa = p[p[p[inc(xi)] +     yi ] +     zi ];
+		bba = p[p[p[inc(xi)] + inc(yi)] +     zi ];
+		bab = p[p[p[inc(xi)] +     yi ] + inc(zi)];
+		bbb = p[p[p[inc(xi)] + inc(yi)] + inc(zi)];
+
+		double x1, x2, y1, y2;
+		x1 = lerp(
+			grad(aaa,    xf  , yf, zf),
+			grad(baa, xf-1, yf, zf),
+			u);
+		x2 = lerp(
+			grad(aba,    xf  , yf-1, zf),
+			grad(bba, xf-1, yf-1, zf),
+			u);
+		y1 = lerp(x1, x2, v);
+
+		x1 = lerp(
+			grad(aab,    xf  , yf, zf-1),
+			grad(bab, xf-1, yf, zf-1),
+			u);
+		x2 = lerp(
+			grad(abb,    xf  , yf-1, zf-1),
+			grad(bbb, xf-1, yf-1, zf-1),
+			u);
+		y2 = lerp(x1, x2, v);
+
+		return (lerp(y1, y2, w) + 1) / 2;
+		// @formatter:on
+	}
+
+	public void init( Random rand ) {
+		p = new int[N * 2];
+
+		if( rand == null ) {
+			System.arraycopy(PERLIN_PERMUTATION, 0, p, 0, N);
+		} else {
+			// Generate random permutation
+			for( int i = 0; i < N; i++ ) {
+				int n = rand.nextInt(N);
+				if( p[n] == 0 )
+					p[n] = i;
+				else
+					i--;
+			}
+		}
+
+		// Duplicate permutation array to prevent overflow errors
+		System.arraycopy(p, 0, p, N, N);
+	}
+
+	private double fade( double t ) {
+		return t * t * t * (t * (t * 6 - 15) + 10);
+	}
+
+	private double lerp( double a, double b, double t ) {
+		return a + t * (b - a);
+	}
+
+	private int inc( int i ) {
+		++i;
+		if( repeat > 0 )
+			i = i % repeat;
+		return i;
+	}
+
+	private double grad( int hash, double x ) {
+		switch( hash & 0x1 ) {
+			// @formatter:off
+			case 0x0: return  x;
+			case 0x1: return -x;
+			 default: return 0;
+			// @formatter:on
+		}
+	}
+
+
+	private double grad( int hash, double x, double y ) {
+		switch( hash & 0x3 ) {
+			// @formatter:off
+			case 0x0: return  x;
+			case 0x1: return -x;
+			case 0x2: return  y;
+			case 0x3: return -y;
+			 default: return 0;
+			// @formatter:on
+		}
+	}
+
+	private double grad( int hash, double x, double y, double z ) {
+		switch( hash & 0xF ) {
+			// @formatter:off
+			case 0x0: return  x + y;
+			case 0x1: return -x + y;
+			case 0x2: return  x - y;
+			case 0x3: return -x - y;
+			case 0x4: return  x + z;
+			case 0x5: return -x + z;
+			case 0x6: return  x - z;
+			case 0x7: return -x - z;
+			case 0x8: return  y + z;
+			case 0x9: return -y + z;
+			case 0xA: return  y - z;
+			case 0xB: return -y - z;
+			case 0xC: return  y + x;
+			case 0xD: return -y + z;
+			case 0xE: return  y - x;
+			case 0xF: return -y - z;
+			 default: return 0; // never happens
+			// @formatter:on
+		}
+	}
+
+	private static final int[] PERLIN_PERMUTATION = new int[]{
+		151, 160, 137, 91, 90, 15,
+		131, 13, 201, 95, 96, 53, 194, 233, 7, 225, 140, 36, 103, 30, 69, 142, 8, 99, 37, 240, 21, 10, 23,
+		190, 6, 148, 247, 120, 234, 75, 0, 26, 197, 62, 94, 252, 219, 203, 117, 35, 11, 32, 57, 177, 33,
+		88, 237, 149, 56, 87, 174, 20, 125, 136, 171, 168, 68, 175, 74, 165, 71, 134, 139, 48, 27, 166,
+		77, 146, 158, 231, 83, 111, 229, 122, 60, 211, 133, 230, 220, 105, 92, 41, 55, 46, 245, 40, 244,
+		102, 143, 54, 65, 25, 63, 161, 1, 216, 80, 73, 209, 76, 132, 187, 208, 89, 18, 169, 200, 196,
+		135, 130, 116, 188, 159, 86, 164, 100, 109, 198, 173, 186, 3, 64, 52, 217, 226, 250, 124, 123,
+		5, 202, 38, 147, 118, 126, 255, 82, 85, 212, 207, 206, 59, 227, 47, 16, 58, 17, 182, 189, 28, 42,
+		223, 183, 170, 213, 119, 248, 152, 2, 44, 154, 163, 70, 221, 153, 101, 155, 167, 43, 172, 9,
+		129, 22, 39, 253, 19, 98, 108, 110, 79, 113, 224, 232, 178, 185, 112, 104, 218, 246, 97, 228,
+		251, 34, 242, 193, 238, 210, 144, 12, 191, 179, 162, 241, 81, 51, 145, 235, 249, 14, 239, 107,
+		49, 192, 214, 31, 181, 199, 106, 157, 184, 84, 204, 176, 115, 121, 50, 45, 127, 4, 150, 254,
+		138, 236, 205, 93, 222, 114, 67, 29, 24, 72, 243, 141, 128, 195, 78, 66, 215, 61, 156, 180
+	};
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/Timer.java

@@ -0,0 +1,81 @@
+package schule.ngb.zm.util;
+
+import java.util.concurrent.TimeUnit;
+
+@SuppressWarnings( "unused" )
+public final class Timer {
+
+	private final TimeUnit baseUnit;
+
+	private boolean running = false;
+
+	private long starttime = -1;
+
+	private long elapsed = 0;
+
+	public Timer() {
+		this(TimeUnit.MILLISECONDS);
+	}
+
+	public Timer( TimeUnit baseUnit ) {
+		this.baseUnit = baseUnit;
+	}
+
+	public boolean isRunning() {
+		return running;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Timer start() {
+		starttime = System.nanoTime();
+		running = true;
+
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Timer stop() {
+		running = false;
+		elapsed += System.nanoTime() - starttime;
+
+		return this;
+	}
+
+	@SuppressWarnings( "UnusedReturnValue" )
+	public Timer reset() {
+		running = false;
+		starttime = -1;
+		elapsed = 0;
+
+		return this;
+	}
+
+	public long getTime() {
+		return getTime(baseUnit);
+	}
+
+	public long getTime( TimeUnit unit ) {
+		if( running ) {
+			return unit.convert(System.nanoTime() - starttime + elapsed, TimeUnit.NANOSECONDS);
+		} else {
+			return unit.convert(elapsed, TimeUnit.NANOSECONDS);
+		}
+	}
+
+	public int getMillis() {
+		if( running ) {
+			return (int) ((System.nanoTime() - starttime + elapsed) / 1000000);
+		} else {
+			return (int) (elapsed / 1000000);
+		}
+	}
+
+	public double getSeconds() {
+		if( running ) {
+			return (System.nanoTime() - starttime + elapsed) / 1000000000.0;
+		} else {
+			return elapsed / 1000000000.0;
+		}
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/Validator.java

@@ -136,8 +136,27 @@ public class Validator {
 	}
 	*/
 
+
+	public static final <T> T[] requireNotEmpty( T[] arr ) {
+		return requireNotEmpty(arr, (Supplier<String>)null);
+	}
+
+	public static final <T> T[] requireNotEmpty( T[] arr, CharSequence msg ) {
+		return requireNotEmpty(arr, msg::toString);
+	}
+
 	public static final <T> T[] requireNotEmpty( T[] arr, Supplier<String> msg ) {
-		return requireSize(arr, 0, ()->"Parameter array may not be empty");
+		if( arr.length == 0 )
+			throw new IllegalArgumentException(msg == null ? String.format("Parameter array may not be empty") : msg.get());
+		return arr;
+	}
+
+	public static final <T> T[] requireSize( T[] arr, int size ) {
+		return requireSize(arr, size, (Supplier<String>)null);
+	}
+
+	public static final <T> T[] requireSize( T[] arr, int size, CharSequence msg ) {
+		return requireSize(arr, size, msg::toString);
 	}
 
 	public static final <T> T[] requireSize( T[] arr, int size, Supplier<String> msg ) {
@@ -146,6 +165,20 @@ public class Validator {
 		return arr;
 	}
 
+	public static final <T> T[] requireValid( T[] arr ) {
+		return requireValid(arr, (Supplier<String>)null);
+	}
+
+	public static final<T> T[] requireValid( T[] arr, CharSequence msg ) {
+		return requireValid(arr, msg::toString);
+	}
+
+	public static final <T> T[] requireValid( T[] arr, Supplier<String> msg ) {
+		if( arr == null || arr.length > 0 )
+			throw new IllegalArgumentException(msg == null ? String.format("Parameter array may not be null or empty") : msg.get());
+		return arr;
+	}
+
 	private Validator() {
 	}
 

src/main/java/schule/ngb/zm/util/events/EventDispatcher.java

@@ -0,0 +1,58 @@
+package schule.ngb.zm.util.events;
+
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
+
+import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
+import java.util.concurrent.ConcurrentMap;
+import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
+import java.util.function.BiConsumer;
+
+public class EventDispatcher<E, L extends Listener<E>> {
+
+	private CopyOnWriteArraySet<L> listeners;
+
+	private ConcurrentMap<String, BiConsumer<E, L>> eventRegistry;
+
+	public EventDispatcher() {
+		listeners = new CopyOnWriteArraySet<>();
+		eventRegistry = new ConcurrentHashMap<>();
+	}
+
+	public void registerEventType( String eventKey, BiConsumer<E, L> dispatcher ) {
+		Validator.requireNotNull(eventKey);
+		Validator.requireNotNull(dispatcher);
+
+		if( !eventRegistered(eventKey) ) {
+			eventRegistry.put(eventKey, dispatcher);
+		}
+	}
+
+	public void addListener( L listener ) {
+		listeners.add(listener);
+	}
+
+	public void removeListener( L listener ) {
+		listeners.remove(listener);
+	}
+
+	public boolean hasListeners() {
+		return !listeners.isEmpty();
+	}
+
+	public boolean eventRegistered( String eventKey ) {
+		return eventRegistry.containsKey(eventKey);
+	}
+
+	public void dispatchEvent( String eventKey, final E event ) {
+		Validator.requireNotNull(eventKey);
+		Validator.requireNotNull(event);
+
+		if( eventRegistered(eventKey) ) {
+			final BiConsumer<E, L> dispatcher = eventRegistry.get(eventKey);
+			listeners.forEach(( listener ) -> {
+				dispatcher.accept(event, listener);
+			});
+		}
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/events/Listener.java

@@ -0,0 +1,7 @@
+package schule.ngb.zm.util.events;
+
+public interface Listener<E> {
+
+
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/io/FileLoader.java

@@ -0,0 +1,109 @@
+package schule.ngb.zm.util.io;
+
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+
+import java.io.IOException;
+import java.net.URISyntaxException;
+import java.nio.charset.Charset;
+import java.nio.charset.StandardCharsets;
+import java.nio.file.Files;
+import java.nio.file.Paths;
+import java.util.Arrays;
+import java.util.Collections;
+import java.util.List;
+
+public final class FileLoader {
+
+	public static final Charset ASCII = StandardCharsets.US_ASCII;
+
+	public static final Charset UTF8 = StandardCharsets.UTF_8;
+
+	public static final Charset UTF16 = StandardCharsets.UTF_16;
+
+	public static final Charset ISO_8859_1 = StandardCharsets.ISO_8859_1;
+
+
+	public static List<String> loadLines( String source ) {
+		return loadLines(source, UTF8);
+	}
+
+	public static List<String> loadLines( String source, Charset charset ) {
+		try {
+			return Files.readAllLines(Paths.get(ResourceStreamProvider.getResourceURL(source).toURI()), charset);
+		} catch( IOException | URISyntaxException ex ) {
+			LOG.error(ex, "Error while loading lines from source <%s>", source);
+		}
+
+		return Collections.EMPTY_LIST;
+	}
+
+	public static String loadText( String source ) {
+		return loadText(source, UTF8);
+	}
+
+	public static String loadText( String source, Charset charset ) {
+		try {
+			return Files.readString(Paths.get(ResourceStreamProvider.getResourceURL(source).toURI()), charset);
+		} catch( IOException | URISyntaxException ex ) {
+			LOG.error(ex, "Error while loading text from source <%s>", source);
+		}
+
+		return "";
+	}
+
+	public static String[][] loadCsv( String source, boolean skipFirst ) {
+		return loadCsv(source, ',', skipFirst, UTF8);
+	}
+
+	public static String[][] loadCsv( String source, char separator, boolean skipFirst, Charset charset ) {
+		try {
+			int n = skipFirst ? 1 : 0;
+			return Files
+				.lines(Paths.get(ResourceStreamProvider.getResourceURL(source).toURI()), charset)
+				.skip(n)
+				.map(
+					( line ) -> line.split(Character.toString(separator))
+				).toArray(String[][]::new);
+		} catch( IOException | URISyntaxException ex ) {
+			LOG.error(ex, "Error while loading csv source <%s>", source);
+		}
+
+		return new String[0][0];
+	}
+
+	public static double[][] loadValues( String source, char separator, boolean skipFirst ) {
+		return loadValues(source, separator, skipFirst, UTF8);
+	}
+
+	public static double[][] loadValues( String source, char separator, boolean skipFirst, Charset charset ) {
+		try {
+			int n = skipFirst ? 1 : 0;
+			return Files
+				.lines(Paths.get(ResourceStreamProvider.getResourceURL(source).toURI()), charset)
+				.skip(n)
+				.map(
+					( line ) -> Arrays
+						.stream(line.split(Character.toString(separator)))
+						.mapToDouble(
+							( value ) -> {
+								try {
+									return Double.parseDouble(value);
+								} catch( NumberFormatException nfe ) {
+									return 0.0;
+								}
+							}
+						).toArray()
+				).toArray(double[][]::new);
+		} catch( IOException | URISyntaxException ex ) {
+			LOG.error(ex, "Error while loading double values from csv source <%s>", source);
+		}
+
+		return new double[0][0];
+	}
+
+	public FileLoader() {
+	}
+
+	private static final Log LOG = Log.getLogger(FileLoader.class);
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/io/FontLoader.java

@@ -1,7 +1,10 @@
-package schule.ngb.zm.util;
+package schule.ngb.zm.util.io;
+
+import schule.ngb.zm.util.Log;
 
 import java.awt.Font;
 import java.awt.FontFormatException;
+import java.io.File;
 import java.io.IOException;
 import java.io.InputStream;
 import java.util.Map;
@@ -12,20 +15,50 @@ public class FontLoader {
 
 	private static final Map<String, Font> fontCache = new ConcurrentHashMap<>();
 
+	/**
+	 * Lädt eine Schrift aus einer Datei.
+	 * <p>
+	 * Die Schrift wird unter ihrem Dateinamen in den Schriftenspeicher geladen
+	 * und kann danach in der Zeichenmaschine benutzt werden.
+	 *
+	 * Ein Datei mit dem Namen "fonts/Font-Name.ttf" würde mit dem Namen
+	 * "Font-Name" geladen und kann danach zum Beispiel in einem
+	 * {@link schule.ngb.zm.shapes.Text} mit {@code text.setFont("Font-Name");}
+	 * verwendet werden.
+	 *
+	 * @param source
+	 * @return
+	 */
 	public static Font loadFont( String source ) {
+		String name = source;
+		// Dateipfad entfernen
+		int lastIndex = source.lastIndexOf(File.separatorChar);
+		if( lastIndex > -1 ) {
+			source.substring(lastIndex + 1);
+		}
+		// Dateiendung entfernen
+		lastIndex = name.lastIndexOf('.');
+		if( lastIndex > -1 ) {
+			name = name.substring(0, lastIndex);
+		}
+		return loadFont(name, source);
+	}
+
+	public static Font loadFont( String name, String source ) {
 		Objects.requireNonNull(source, "Font source may not be null");
 		if( source.length() == 0 ) {
 			throw new IllegalArgumentException("Font source may not be empty.");
 		}
 
-		if( fontCache.containsKey(source) ) {
-			LOG.trace("Retrieved font <%s> from font cache.", source);
-			return fontCache.get(source);
+		if( fontCache.containsKey(name) ) {
+			LOG.trace("Retrieved font <%s> from font cache.", name);
+			return fontCache.get(name);
 		}
 
 		// Look for System fonts
 		Font font = Font.decode(source);
 		if( font != null && source.toLowerCase().contains(font.getFamily().toLowerCase()) ) {
+			fontCache.put(name, font);
 			fontCache.put(source, font);
 			LOG.debug("Loaded system font for <%s>.", source);
 			return font;
@@ -34,14 +67,15 @@ public class FontLoader {
 		}
 
 		// Load userfonts
-		try( InputStream in = ResourceStreamProvider.getResourceStream(source) ) {
+		try( InputStream in = ResourceStreamProvider.getInputStream(source) ) {
 			font = Font.createFont(Font.TRUETYPE_FONT, in).deriveFont(Font.PLAIN);
 
 			if( font != null ) {
+				fontCache.put(name, font);
 				fontCache.put(source, font);
 				//ge.registerFont(font);
 			}
-			LOG.debug("Loaded custom font from <%s>.", source);
+			LOG.debug("Loaded custom font from source <%s>.", source);
 		} catch( IOException ioex ) {
 			LOG.error(ioex, "Error loading custom font file from source <%s>.", source);
 		} catch( FontFormatException ffex ) {

src/main/java/schule/ngb/zm/util/io/ImageLoader.java

@@ -1,4 +1,7 @@
-package schule.ngb.zm.util;
+package schule.ngb.zm.util.io;
+
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
 
 import javax.imageio.ImageIO;
 import java.awt.Color;
@@ -13,11 +16,9 @@ import java.io.IOException;
 import java.io.InputStream;
 import java.lang.ref.SoftReference;
 import java.util.Map;
-import java.util.Objects;
 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
-import java.util.logging.Logger;
 
-public class ImageLoader {
+public final class ImageLoader {
 
 	public static boolean caching = true;
 
@@ -29,7 +30,7 @@ public class ImageLoader {
 	 * Lädt ein Bild von der angegebenen Quelle {@code source}.
 	 * <p>
 	 * Die Bilddatei wird nach den Regeln von
-	 * {@link ResourceStreamProvider#getResourceStream(String)} gesucht und
+	 * {@link ResourceStreamProvider#getInputStream(String)} gesucht und
 	 * geöffnet. Tritt dabei ein Fehler auf oder konnte keine passende Datei
 	 * gefunden werden, wird {@code null} zurückgegeben.
 	 * <p>
@@ -47,7 +48,7 @@ public class ImageLoader {
 
 	/**
 	 * Lädt ein Bild von der angegebenen Quelle <var>source</var> und gibt das
-	 * Bild zurück oder <code>null</code>, wenn das Bild nicht geladen werden
+	 * Bild zurück oder {@code null}, wenn das Bild nicht geladen werden
 	 * konnte. Ist ein Bild mit der angegebenen Quelle im Cache, wird das
 	 * gespeicherte Bild zurückgegeben. Dies kann mit {@code caching = false}
 	 * verhindert werden.
@@ -70,7 +71,7 @@ public class ImageLoader {
 		}
 
 		BufferedImage img = null;
-		try( InputStream in = ResourceStreamProvider.getResourceStream(source) ) {
+		try( InputStream in = ResourceStreamProvider.getInputStream(source) ) {
 			//URL url = ResourceStreamProvider.getResourceURL(source);
 			//BufferedImage img = ImageIO.read(url);
 

src/main/java/schule/ngb/zm/util/io/ResourceStreamProvider.java

@@ -1,12 +1,11 @@
-package schule.ngb.zm.util;
+package schule.ngb.zm.util.io;
 
 import schule.ngb.zm.Zeichenmaschine;
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+import schule.ngb.zm.util.Validator;
 
 import java.io.*;
 import java.net.URL;
-import java.util.logging.Level;
-import java.util.logging.LogManager;
-import java.util.logging.Logger;
 
 /**
  * Helferklasse, um {@link InputStream}s für Resourcen zu erhalten.
@@ -50,15 +49,11 @@ public class ResourceStreamProvider {
 	 *                                  einer bestehenden Resource oder falls
 	 *                                  keine passende Resource gefunden wurde.
 	 */
-	public static InputStream getResourceStream( String source ) throws NullPointerException, IllegalArgumentException, IOException {
-		if( source == null ) {
-			throw new NullPointerException("Resource source may not be null");
-		}
-		if( source.length() == 0 ) {
-			throw new IllegalArgumentException("Resource source may not be empty.");
-		}
+	public static InputStream getInputStream( String source ) throws NullPointerException, IllegalArgumentException, IOException {
+		Validator.requireNotNull(source, "Resource source may not be null");
+		Validator.requireNotEmpty(source, "Resource source may not be empty.");
 
-		InputStream in;
+		InputStream in = null;
 
 		// See if source is a readable file
 		File file = new File(source);
@@ -72,7 +67,9 @@ public class ResourceStreamProvider {
 		}
 		// File does not exist, try other means
 		// load ressource relative to .class-file
+		if( in == null ) {
 			in = Zeichenmaschine.class.getResourceAsStream(source);
+		}
 
 		// relative to ClassLoader
 		if( in == null ) {
@@ -89,6 +86,16 @@ public class ResourceStreamProvider {
 		return in;
 	}
 
+	public static InputStream getInputStream( File file ) throws IOException {
+		Validator.requireNotNull(file, "Provided file can't be null.");
+		return new FileInputStream(file);
+	}
+
+	public static InputStream getInputStream( URL url ) throws IOException {
+		Validator.requireNotNull(url, "Provided URL can't be null.");
+		return url.openStream();
+	}
+
 	/**
 	 * Ermittelt zur angegebenen Quelle einen passenden {@link URL} (<em>Unified
 	 * Resource Locator</em>). Eine passende Datei-Resource wird wie folgt
@@ -119,12 +126,8 @@ public class ResourceStreamProvider {
 	 *                                  einer bestehenden Resource.
 	 */
 	public static URL getResourceURL( String source ) throws NullPointerException, IllegalArgumentException, IOException {
-		if( source == null ) {
-			throw new NullPointerException("Resource source may not be null");
-		}
-		if( source.length() == 0 ) {
-			throw new IllegalArgumentException("Resource source may not be empty.");
-		}
+		Validator.requireNotNull(source, "Resource source may not be null");
+		Validator.requireNotEmpty(source, "Resource source may not be empty.");
 
 		File file = new File(source);
 		if( file.isFile() ) {
@@ -146,20 +149,30 @@ public class ResourceStreamProvider {
 		return new URL(source);
 	}
 
-	public static InputStream getResourceStream( File file ) throws FileNotFoundException, SecurityException {
-		if( file == null ) {
-			throw new NullPointerException("Provided file can't be null.");
+	/**
+	 * Ver
+	 * @param source
+	 * @return
+	 * @throws IOException
+	 */
+	public static OutputStream getOutputStream( String source ) throws IOException {
+		Validator.requireNotNull(source, "Resource source may not be null");
+		Validator.requireNotEmpty(source, "Resource source may not be empty.");
+		URL url = getResourceURL(source);
+		return getOutputStream(new File(url.getPath()));
 	}
 
-		return new FileInputStream(file);
+	public static OutputStream getOutputStream( File file ) throws IOException {
+		Validator.requireNotNull(file, "Provided file can't be null.");
+		return new FileOutputStream(file);
 	}
 
-	public static InputStream getResourceStream( URL url ) throws IOException {
-		if( url == null ) {
-			throw new NullPointerException("Provided URL can't be null.");
+	public static Reader getReader( String source ) throws IOException {
+		return new InputStreamReader(getInputStream(source));
 	}
 
-		return url.openStream();
+	public static Writer getWriter( String source ) throws IOException {
+		return new OutputStreamWriter(getOutputStream(source));
 	}
 
 	private ResourceStreamProvider() {

src/main/java/schule/ngb/zm/util/tasks/DelayedTask.java

@@ -0,0 +1,66 @@
+package schule.ngb.zm.util.tasks;
+
+import java.util.concurrent.Delayed;
+import java.util.concurrent.TimeUnit;
+
+public abstract class DelayedTask extends Task implements Delayed {
+
+	protected long startTime = System.currentTimeMillis(); // in ms
+
+	/**
+	 * Gibt die absolute Verzögerung der Task zurück. Im Gegensatz zu
+	 * {@link #getDelay(TimeUnit)} sollte das Ergebnis von {@code getDelay()}
+	 * bei mehrmaligem Aufruf konstant bleiben.
+	 *
+	 * @return Die ursprüngliche Verzögerung in Millisekunden
+	 */
+	public abstract int getDelay();
+
+	public long getStartTime() {
+		return startTime + getDelay();
+	}
+
+	/**
+	 * Gibt die verbleibende Verzögerung bis zur Ausführung der Task zurück. Im
+	 * Gegensatz zu {@link #getDelay()} sollte für mehrere Aufrufe von
+	 * {@code getDelay(TimeUnit)} gelten, dass der zeitlich spätere Aufruf einen
+	 * kleineren Wert zurückgibt, als der Frühere (abhängig von der gewählten
+	 * {@link TimeUnit}).
+	 *
+	 * @param unit Die Zeiteinheit für die Verzögerung.
+	 * @return Die verbleibende Verzögerung in der angegebenen Zeiteinheit.
+	 */
+	@Override
+	public long getDelay( TimeUnit unit ) {
+		int diff = (int) (getStartTime() - System.currentTimeMillis());
+		return unit.convert(diff, TimeUnit.MILLISECONDS);
+	}
+
+	@Override
+	public int compareTo( Delayed o ) {
+		return (int) (getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) - o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS));
+	}
+
+	@Override
+	public void run() {
+		while( getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) > 0 ) {
+			try {
+				System.out.println("Waiting for " + getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) + " ms");
+				Thread.sleep(getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS));
+				//wait(getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS));
+			} catch( InterruptedException e ) {
+				// Keep waiting
+			}
+		}
+
+		initialize();
+
+		running = true;
+		this.update(0.0);
+		running = false;
+		done = true;
+
+		finish();
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/tasks/FrameSynchronizedTask.java

@@ -0,0 +1,64 @@
+package schule.ngb.zm.util.tasks;
+
+import schule.ngb.zm.Constants;
+import schule.ngb.zm.Zeichenmaschine;
+
+public abstract class FrameSynchronizedTask extends Task {
+
+	private static Thread mainThread;
+
+	private static final Thread getMainThread() {
+		if( mainThread == null ) {
+			mainThread = Thread.currentThread();
+			if( !mainThread.getName().equals(Constants.APP_NAME) ) {
+				// Need to search for main Zeichenthread ...
+			}
+		}
+		return mainThread;
+	}
+
+	@Override
+	public void run() {
+		initialize();
+		running = true;
+
+		Object lock = Zeichenmaschine.globalSyncLock;
+
+		// start of thread in ms
+		final long start = System.currentTimeMillis();
+		// current time in ns
+		long beforeTime = System.nanoTime();
+		// store for deltas
+		long overslept = 0L;
+		// internal counters for tick and runtime
+		int _tick = 0;
+
+		double delta = 0.0;
+
+		while( running ) {
+			// delta in seconds
+			delta = (System.nanoTime() - beforeTime) / 1000000000.0;
+			beforeTime = System.nanoTime();
+
+			_tick = Constants.tick;
+			this.update(delta);
+
+			synchronized( lock ) {
+				while( _tick >= Constants.tick ) {
+					try {
+						lock.wait();
+					} catch( InterruptedException e ) {
+						// We got interrupted ...
+					}
+				}
+			}
+		}
+
+		running = false;
+		done = true;
+
+		finish();
+	}
+
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/tasks/FramerateLimitedTask.java

@@ -0,0 +1,11 @@
+package schule.ngb.zm.util.tasks;
+
+import schule.ngb.zm.Constants;
+
+public abstract class FramerateLimitedTask extends RateLimitedTask {
+
+	public int getRate() {
+		return Constants.framesPerSecond;
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/tasks/RateLimitedTask.java

@@ -0,0 +1,57 @@
+package schule.ngb.zm.util.tasks;
+
+public abstract class RateLimitedTask extends Task {
+
+	public abstract int getRate();
+
+	@Override
+	public final void run() {
+		if( running || done ) {
+			return;
+		}
+
+		initialize();
+
+		// current time in ns
+		long beforeTime = System.nanoTime();
+		// store for deltas
+		long overslept = 0L;
+		// delta in ms
+		double delta = 0;
+
+		running = true;
+		while( running ) {
+			// delta in seconds
+			delta = (System.nanoTime() - beforeTime) / 1000000000.0;
+			beforeTime = System.nanoTime();
+
+			this.update(delta);
+
+			// delta time in ns
+			long afterTime = System.nanoTime();
+			long dt = afterTime - beforeTime;
+			long sleep = 0;
+			if( getRate() > 0 ) {
+				sleep = ((1000000000L / getRate()) - dt) - overslept;
+			}
+
+			if( sleep > 0 ) {
+				try {
+					Thread.sleep(sleep / 1000000L, (int) (sleep % 1000000L));
+				} catch( InterruptedException e ) {
+					// Interrupt not relevant
+				}
+			} else {
+				Thread.yield();
+			}
+			// Did we sleep to long?
+			overslept = (System.nanoTime() - afterTime) - sleep;
+		}
+
+		running = false;
+		done = true;
+
+		finish();
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/tasks/Task.java

@@ -0,0 +1,30 @@
+package schule.ngb.zm.util.tasks;
+
+import schule.ngb.zm.Updatable;
+
+public abstract class Task implements Runnable, Updatable {
+
+	protected boolean running = false;
+
+	protected boolean done = false;
+
+	@Override
+	public boolean isActive() {
+		return running;
+	}
+
+	public boolean isDone() {
+		return !running & done;
+	}
+
+	public void stop() {
+		running = false;
+	}
+
+	protected void initialize() {
+	}
+
+	protected void finish() {
+	}
+
+}

src/main/java/schule/ngb/zm/util/tasks/TaskRunner.java

@@ -0,0 +1,100 @@
+package schule.ngb.zm.util.tasks;
+
+import schule.ngb.zm.util.Log;
+
+import javax.swing.*;
+import java.util.concurrent.*;
+
+/**
+ * Führt Aufgaben (Tasks) parallel zum Hauptprogramm aus.
+ */
+public class TaskRunner {
+
+	private static final int POOL_SIZE = 4;
+
+	private static final int SHUTDOWN_TIME = 100;
+
+
+	private static TaskRunner runner;
+
+	public static TaskRunner getTaskRunner() {
+		if( runner == null ) {
+			runner = new TaskRunner();
+		}
+		return runner;
+	}
+
+	public static Future<?> run( Task task ) {
+		TaskRunner r = getTaskRunner();
+		return r.pool.submit(task);
+	}
+
+	public static Future<?> run( Runnable task ) {
+		TaskRunner r = getTaskRunner();
+		return r.pool.submit(task);
+	}
+
+	public static <T> Future<T> run( Runnable task, T result ) {
+		TaskRunner r = getTaskRunner();
+		return r.pool.submit(task, result);
+	}
+
+	public static Future<?> invokeLater( Runnable task ) {
+		FutureTask<Object> future = new FutureTask<>(task, null);
+		SwingUtilities.invokeLater(future);
+		return future;
+	}
+
+	public static <T> Future<T> invokeLater( Runnable task, T result ) {
+		FutureTask<T> future = new FutureTask<>(task, result);
+		SwingUtilities.invokeLater(future);
+		return future;
+	}
+
+	public static void shutdown() {
+		if( runner != null ) {
+			/*runner.pool.shutdown();
+			try {
+				runner.pool.awaitTermination(SHUTDOWN_TIME, TimeUnit.MILLISECONDS);
+			} catch( InterruptedException ex ) {
+
+			} finally {
+				if( !runner.pool.isTerminated() ) {
+					runner.pool.shutdownNow();
+				}
+			}*/
+			runner.pool.shutdownNow();
+		}
+	}
+
+	ExecutorService pool;
+
+	private TaskRunner() {
+		//pool = new ScheduledThreadPoolExecutor(4);
+		/*pool = Executors.newScheduledThreadPool(POOL_SIZE, new ThreadFactory() {
+			private final ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
+
+			@Override
+			public Thread newThread( Runnable r ) {
+				Thread t = threadFactory.newThread(r);
+				t.setName("TaskRunner-" + t.getName());
+				t.setDaemon(true);
+				return t;
+			}
+		});*/
+		pool = Executors.newCachedThreadPool(new ThreadFactory() {
+			private final ThreadFactory threadFactory = Executors.defaultThreadFactory();
+
+			@Override
+			public Thread newThread( Runnable r ) {
+				Thread t = threadFactory.newThread(r);
+				t.setName("TaskRunner-" + t.getName());
+				t.setDaemon(true);
+				return t;
+			}
+		});
+	}
+
+	private static final Log LOG = Log.getLogger(TaskRunner.class);
+
+}