ngb/zeichenmaschine
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base: ngb:b76d53373923b5d32e00e384429ca9d239b8689b
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..
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ngb:v0.0.34-SNAPSHOT ngb:v0.0.22-SNAPSHOT

4 Commits
b76d533739 ... 03945e029a

Author SHA1 Message Date
J. Neugebauer
03945e029a Schnellstart Tutorial fertig 2022-12-08 10:16:22 +01:00
J. Neugebauer
90e043e5f8 Gradle Tasks für source und javadoc jars 2022-12-08 10:16:07 +01:00
J. Neugebauer
559459aef6 Dokumentation 2022-12-08 10:15:35 +01:00
J. Neugebauer
8d0bd2bc99 Race condition beim Beenden behoben 
Das Beenden der Zeichenmaschine und vor allem das Schließen des Zeichenfesnters wird im Swing Thread ausgeführt. Es konnte passieren, dass der Zeichenthread noch einen draw-Aufruf verarbeitete, während die Zeichenleinwand schon disposed wurde. Dann konnte eine NullPointerException auftreten.

Der Zeichenthread hat nun 500 ms Zeit, von alleine zu beenden, bevor die ZM vollständig beendet wird.
 2022-12-08 10:14:00 +01:00
24 changed files with 3759 additions and 108 deletions
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5
build.gradle
View File

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group 'schule.ngb'
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java {
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634
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View File

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BIN
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View File

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1030
docs/assets/quickstart/AblaufMoleStatic.excalidraw Normal file
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BIN
docs/assets/quickstart/AblaufMoleStatic.png Normal file
View File

Binary file not shown.
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After

Width:  |  Height:  |  Size: 411 KiB

375
docs/assets/quickstart/CircleMouseCollision.excalidraw Normal file
View File

@@ -0,0 +1,375 @@
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72
docs/macros.py
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javadoc_url = env.variables["javadoc_url"].rstrip("/")
path = clazz.replace(".", "/") + ".html"
path = list()
name = list()
for p in clazz.split('.'):
if p[0].islower():
path.append(p)
else:
name.append(p)
path = '/'.join(path) + '/' + '.'.join(name) + ".html"
if target:
path = f"{path}#{target}"
return f"{javadoc_url}/{path}"
@env.macro
def jd(cl: str = None, t: str = None) -> str:
return javadoc(cl, t)
@env.macro
def javadoc_link(
clazz: str = None, target: str = None, strip_package: bool = True, strip_clazz: bool = False, title: str = None
clazz: str = None,
target: str = None,
strip_package: bool = True,
strip_clazz: bool = False,
strip_params: bool = True,
title: str = None
) -> str:
name = clazz or "Javadoc"
if strip_package:
@@ -30,6 +49,18 @@ def define_env(env):
if target:
# _target = re.sub(r"([^(][^,]*?\.)*?([^)]+)", lambda m: m.group(2), target)
_target = target
print(f'{_target.strip()=}')
if m := re.match(r'^(.+?)\((.*)\)$', _target):
if strip_params and m.group(2):
params = m.group(2).split(',')
for i, param in enumerate(params):
dot = param.rfind('.')
if dot >= 0:
params[i] = param[dot+1:].strip()
params = ", ".join(params)
_target = f'{m.group(1)}({params})'
if strip_clazz:
name = _target
else:
@@ -37,7 +68,33 @@ def define_env(env):
if title:
name = title
return f"[{name}]({javadoc(clazz, target)})"
return f"[`{name}`]({javadoc(clazz, target)})"
@env.macro
def jdl(
cl: str = None,
t: str = None,
p: bool = False,
c: bool = True,
title: str = None
) -> str:
return javadoc_link(cl, t, strip_package=not p, strip_clazz=not c, strip_params=True, title=title)
@env.macro
def jdc(
cl: str,
p: bool = False
) -> str:
return javadoc_link(cl, strip_package=not p)
@env.macro
def jdm(
cl: str,
t: str,
p: bool = False,
c: bool = False
) -> str:
return javadoc_link(cl, t, strip_package=not p, strip_clazz=not c)
@env.macro
def javadoc_signature(
@@ -57,6 +114,15 @@ def define_env(env):
return sig
@env.macro
def jds(
cl: str = None,
m: str = None,
pkg: str = None,
params: List[str] = list(),
) -> str:
javadoc_signature(cl, m, pkg, params)
# schule/ngb/zm/Zeichenmaschine.html#setCursor(java.awt.Image,int,int)
# schule/ngb/zm/Zeichenmaschine.html#getLayer(java.lang.Class)

614
docs/quickstart.md
View File

@@ -1,14 +1,16 @@
# Schnellstart mit der Zeichenmaschine
Um ein einfaches Projekt mit der **Zeichenmaschine** aufzusetzen ist nicht mehr
nötig, als die [JAR-Datei der aktuellen Version](https://github.com/jneug/zeichenmaschine/release/latest)
herunterzuladen und dem *Classpath* des Projekts hinzuzufügen. Eine Beschreibung
für verschiedene Entwicklungsumgebungen findet sich im Abschnitt [Installation](install.md).
Um die **Zeichenmaschine** in einem Projekt zu nutzen ist nicht mehr nötig, als
die [JAR-Datei der aktuellen Version](https://github.com/jneug/zeichenmaschine/release/latest)
herunterzuladen und
dem [Classpath](https://www.delftstack.com/de/howto/java/java-classpath-/)
hinzuzufügen. Eine Beschreibung für verschiedene Entwicklungsumgebungen findet
sich im Abschnitt [Installation](install.md).
## Die Basisklasse
Um eine Zeichenmaschine zu erstellen, muss eine Unterklasse von {{ javadoc_link("schule.ngb.zm.Zeichenmaschine") }}
erstellt werden.
Eine _Zeichenmaschine_ wird immer als Unterklasse von {{ javadoc_link("
schule.ngb.zm.Zeichenmaschine") }} erstellt.
```java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
@@ -19,9 +21,9 @@ public class Shapes extends Zeichenmaschine {
Die gezeigte Klasse ist schon eine lauffähige Zeichenmaschine und kann gestartet
werden.
!!! note
!!! note "main Methode"
Bei einigen Entwicklungsumgebungen muss noch eine `main`-Methode erstellt
Bei einigen Entwicklungsumgebungen muss noch eine `main` Methode erstellt
werden, um die Zeichenmaschine zu starten:
```java
@@ -30,21 +32,24 @@ werden.
}
```
Es öffnet sich ein Zeichenfenster in einer vordefinierten Größe. Um die Größe und
den Titel des Fensters zu ändern, legen wir einen Konstruktor an.
Es öffnet sich ein Zeichenfenster in einer vordefinierten Größe. Um die
Abmessungen und den Titel des Fensters zu ändern, legen wir einen Konstruktor
an.
```java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
???+ example "Quelltext"
```java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
```
}
```
Starten wir das Projekt nun, wird das Zeichenfenster in der Größe 800x800 mit
dem Titel "Shapes" angezeigt.
Starten wir das Projekt, wird eine Zeichenfläche in der Größe 800-mal-800 Pixel
erstellt und in einem Fenster mit dem Titel „Shapes“ angezeigt.
<figure markdown>
![Shapes 2](assets/quickstart/shapes_2.png){ width=400 }
@@ -52,30 +57,33 @@ dem Titel "Shapes" angezeigt.
### Formen zeichnen
Eine Zeichenmaschine hat verschiedene Möglichkeiten, Inhalte in das Zeichenfenster
zu zeichnen. Um einfach nur ein statisches Bild zu erzeugen, überschreiben wir die
{{ javadoc_link("schule.ngb.zm.Zeichenmaschine", "draw()") }} Methode.
Eine Zeichenmaschine hat verschiedene Möglichkeiten, Inhalte in das
Zeichenfenster zu zeichnen. Um ein einfaches statisches Bild zu erzeugen,
überschreiben wir die {{ jdl("schule.ngb.zm.Zeichenmaschine", "draw()",
c=False) }} Methode.
```java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
???+ example "Quelltext"
```java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
@Override
public void draw() {
background.setColor(BLUE);
drawing.setFillColor(255, 223, 34);
drawing.noStroke();
drawing.circle(400, 400, 100);
}
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
```
@Override
public void draw() {
background.setColor(43, 128, 243);
drawing.setFillColor(255, 223, 34);
drawing.noStroke();
drawing.circle(400, 400, 100);
}
}
```
Nun haben wir einen gelben Kreis (ohne Konturlinie) auf einem blauen Hintergrund
gezeichnet.
Wir sehen einen gelben Kreis (ohne Konturlinie) auf einem blauen Hintergrund.
<figure markdown>
![Shapes 3](assets/quickstart/shapes_3.png){ width=400 }
@@ -83,38 +91,42 @@ gezeichnet.
### Vorbereitung der Zeichenfläche
Im Beispiel oben setzen wir die Hintergrundfarbe auf Blau, die Füllfarbe auf Gelb
und deaktivieren die Konturlinie. Wenn diese Einstellungen für alle Zeichenobjekte
gleich sind, können wir sie statt in `draw()` auch in die `setup()` Methode schreiben.
Diese bereitet die Zeichenfläche vor dem ersten Zeichnen vor.
Im Beispiel oben setzen wir die Hintergrundfarbe auf Blau, die Füllfarbe auf
Gelb und deaktivieren die Konturlinie. Wenn diese Einstellungen für alle
Zeichenobjekte gleich bleiben, können wir sie statt in `draw()` auch in die {{
jdl('Zeichenmaschine', 'setup()', c=False) }} Methode schreiben. Diese bereitet
die Zeichenfläche vor dem ersten Zeichnen vor.
```java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
???+ example "Quelltext"
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
```java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
@Override
public void setup() {
background.setColor(43, 128, 243);
drawing.setFillColor(255, 223, 34);
drawing.noStroke();
}
@Override
public void draw() {
for( int i = 0; i < 10; i++ ) {
drawing.circle(
random(0, canvasWidth),
random(0, canvasHeight),
random(50, 200)
);
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
@Override
public void setup() {
background.setColor(BLUE);
drawing.setFillColor(255, 223, 34);
drawing.noStroke();
}
@Override
public void draw() {
for( int i = 0; i < 10; i++ ) {
drawing.circle(
random(0, canvasWidth),
random(0, canvasHeight),
random(50, 200)
);
}
}
}
}
```
```
Im Beispiel setzen wir nun die Grundeinstellungen in der `setup()` Methode. In
`draw()` werden zehn gelbe Kreise an Zufallskoordinaten gezeichnet.
@@ -125,6 +137,470 @@ Im Beispiel setzen wir nun die Grundeinstellungen in der `setup()` Methode. In
!!! tip ""
Mit {{ javadoc_link("Constants", "canvasWidth", title="canvasWidth") }} und {{ javadoc_link("Constants", "canvasHeight", strip_clazz=True) }} kannst du in der Zeichenmaschine auf
die aktuelle Größe der Zeichenfläche zugreifen. {{ javadoc_link("Constants", "random(int,int)") }}
erzeugt eine Zufallszahl innerhalb der angegebenen Grenzen.
Mit {{ jdm("Constants", "canvasWidth") }} und
{{ jdm("Constants", "canvasHeight") }} kannst du in der Zeichenmaschine
auf die aktuelle Größe der Zeichenfläche zugreifen.
{{ jdm("Constants", "random(int,int)") }} erzeugt eine Zufallszahl
innerhalb der angegebenen Grenzen.
## Interaktionen mit der Maus: Whack-a-mole
Mit der Zeichenmaschine lassen sich Interaktionen mit der Maus leicht umsetzen.
Wor wollen das Beispielprogramm zu einem
[Whac-A-Mole](https://de.wikipedia.org/wiki/Whac-A-Mole) Spiel erweitern.
Auf der Zeichenfläche wird nur noch ein gelber Kreis an einer zufälligen Stelle
angezeigt. Sobald die Spieler:in auf den Kreis klickt, soll dieser an eine neue
Position springen.
Damit wir den Kreis an eine neue Position springen lassen können, müssen wir
zufällige `x`- und `y`-Koordinaten generieren. Dazu erstellen wir zunächst zwei
_Objektvariablen_ für die Koordinaten, die in der `setup()` Methode mit
zufälligen Werte initialisiert werden. Diese benutzen wir, um die `draw
()` Methode anzupassen.
??? example "Quelltext"
```Java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
private int moleRadius = 20;
private int moleX;
private int moleY;
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
@Override
public void setup() {
background.setColor(BLUE);
drawing.setFillColor(255, 223, 34);
drawing.noStroke();
moleX = random(50, canvasWidth - 50);
moleY = random(50, canvasHeight - 50);
}
@Override
public void draw() {
drawing.clear();
drawing.circle(moleX, moleY, moleRadius);
}
}
```
<figure markdown>
![Shapes 5](assets/quickstart/shapes_5.1.png){ width=600 }
</figure>
Als Nächstes prüfen wir bei jedem Mausklick, ob die Mauskoordinaten innerhalb
des gelben Kreises (des Maulwurfs) liegen. Die Mauskoordinaten sind jederzeit
über die Variablen `mouseX` und `mouseY` abrufbar. Um zu prüfen, ob diese
Koordinaten innerhalb des Kreises liegen, vergleichen wir den Abstand zwischen
Kreismittelpunkt `(moleX, moleY)` und den Mauskoordinaten
`(mouseX, mouseY)` mit dem Radius des Kreises (im Bild grün). Ist die Entfernung
kleiner als der Radius (blauer Kreis), wurde innerhalb des Kreises geklickt.
Sonst außerhalb (roter Kreis).
<figure markdown>
![Kollision Maus mit Kreis](assets/quickstart/CircleMouseCollision.png){ width=400 }
</figure>
Den Abstand vom Mittelpunkt zur Maus lässt sich mithilfe des Satzes des
Pythagoras leicht selber berechnen. Die Zeichenmaschine kann uns diese Arbeit
aber auch abnehmen und stellt eine Methode dafür bereit
({{ jdm("Constants", "distance(double,double,double,double)") }}).
Um auf einen Mausklick zu reagieren, ergänzen wir die
{{ jdm("Zeichenmaschine", "mouseClicked()") }} Methode:
```
@Override
public void mouseClicked() {
if( distance(moleX, moleY, mouseX, mouseY) < moleRadius ) {
moleX = random(50, canvasWidth - 50);
moleY = random(50, canvasHeight - 50);
redraw();
}
}
```
??? example "Quelltext"
```Java
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
private int moleRadius = 20;
private int moleX;
private int moleY;
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
@Override
public void setup() {
background.setColor(BLUE);
drawing.setFillColor(255, 223, 34);
drawing.noStroke();
moleX = random(50, canvasWidth - 50);
moleY = random(50, canvasHeight - 50);
}
@Override
public void draw() {
drawing.clear();
drawing.circle(moleX, moleY, moleRadius);
}
@Override
public void mouseClicked() {
if( distance(moleX, moleY, mouseX, mouseY) < moleRadius ) {
moleX = random(50, canvasWidth - 50);
moleY = random(50, canvasHeight - 50);
redraw();
}
}
}
```
!!! warning ""
Der Aufruf von {{ jdm("Zeichenmaschine", "redraw()") }} zeichnet
die Zeichenfläche neu, indem die `draw()` Methode erneut aufgerufen wird.
Du solltest `draw()` niemals direkt aufrufen.
Nun springt der Kreis an eine andere Stelle, wenn er direkt mit der Maus
angeklickt wird.
<figure markdown>
![Whack-a-mole](assets/quickstart/shapes_5.3.gif){ width=400 }
</figure>
## Ein paar Details zur Zeichenmaschine
Die _Zeichenmaschine_ wurde stark von der kreativen Programmierumgebung
[Processing](https://processing.org) inspiriert. Wenn Du Processing schon
kennst, dann werden Dir einige der Konzepte der _Zeichenmaschine_ schon bekannt
vorkommen.
### Farben
Farben können auf verschiedene Weisen angegeben werden. Unser Beispiel nutzt
bisher zwei Arten:
1. Die einfachste Möglichkeit sind die _Farbkonstanten_
wie {{ jdm('Constants', 'BLUE') }} oder {{ jdm('Constants', 'RED') }}. Im
Beispiel setzen wir den Hintergrund auf die Farbe `BLUE`.
2. Farben werden häufig im RGB-Farbraum definiert. Dazu wird jeweils der Rot-,
Grün- und Blauanteil der Farbe als Wert zwischen 0 und 255 angegeben. Im
Beispiel setzen wir die Farbe der Kreise auf `255, 223, 34`, also viel Rot
und Grün und nur ein wenig Blau.
### Ebenen
Die Zeichenfläche besteht aus einzelnen {{ jdl("Layer", title="Ebenen") }}, die
auf übereinander liegen. Bis auf die unterste Ebene sind die Ebenen zunächst
durchsichtig, wodurch die Zeichnungen unterer Ebenen durchscheinen.
<figure markdown>
![Whack-a-mole](assets/quickstart/Layers.png){ width=600 }
</figure>
Eine _Zeichenmaschine_ besitzt zu Beginn drei Ebenen:
1. Die unterste Ebene ist ein {{ jdc("layers.ColorLayer") }}, die nur aus einer
Farbe (oder einem Farbverlauf) besteht und keine durchsichtigen Bereiche
besitzt. Im Beispiel setzen wir diese Ebene auf die Farbe `BLUE`.
2. Die nächste Ebene ist ein {{ jdc("layers.DrawingLayer") }}, auf die wir
unsere Formen zeichnen können. Die Ebene ist zunächst komplett durchsichtig.
3. Die oberste Ebene ist ein {{ jdc("layers.ShapesLayer") }}, die zur
Darstellung von Form-Objekten der Klasse {{ jdc("shapes.Shape") }} genutzt
werden kann.
Du kannst einer Zeichenfläche aber auch beliebige neue oder selbst programmierte
Ebenen hinzufügen.
### Ablauf
Die _Zeichenmaschine_ ruft nach dem Start die Methoden in einem festen Ablauf
auf.
<figure markdown>
![Whack-a-mole](assets/quickstart/AblaufMoleStatic.png){ width=500 }
</figure>
Erstellst Du eine _Zeichenmaschine_ (beziehungsweise ein Objekt einer
Unterklasse), dann wird zuerst die {{ jdm('Zeichenmaschine', 'setup()') }}
Methode ausgeführt. Danach folgt einmalig die
{{ jdm('Zeichenmaschine', 'draw()') }} Methode und dann endet das Hauptprogramm.
Die Eingaben der Maus werden in einem parallelen Ablauf (einem _Thread_)
abgefangen und daraufhin die {{ jdm('Zeichenmaschine', 'mouseClicked()') }}
Methode aufgerufen. In unserem Programm prüfen wir, ob mit der Maus
innerhalb des Kreises geklickt wurde und rufen dann
{{ jdm('Zeichenmaschine', 'redraw()') }} auf, woraufhin ein weiteres Mal
`draw()` ausgeführt wird.
In _Processing_ wird dies der "statische" Modus genannt, weil das Programm nur
einmal abläuft und dann stoppt. "Statisch" trifft es nicht ganz, da das Programm
ja zum Beispiel durch Mauseingaben auch verändert werden kann. Wichtig ist aber,
dass mit `redraw()` die Zeichenfläche manuell neu gezeichnet werden muss, damit
sich der Inhalt ändert.
## Dynamische Programme
Wir wollen unser kleines Spiel dynamischer machen, indem die Kreise nur drei
Sekunden angezeigt werden und dann von selbst an einen neuen Ort springen.
Schafft man es, den Kreis in dieser Zeit anzuklicken, bekommt man einen Punkt.
Als zusätzliche Herausforderung lassen wir jeden Kreis in den drei Sekunden
immer kleiner werden.
### Die Update-Draw-Schleifen
![Whack-a-mole](assets/quickstart/AblaufMoleActive.png){ width=200 align=right }
Bisher hat die _Zeichenmaschine_ einmalig `draw()` aufgerufen und dann nur noch
auf Benutzereingaben mit der Maus reagiert. Nun wollen wir das gezeichnete Bild
aber laufend anpassen. Der Kreis soll schrumpfen und nach 3 Sekunden
verschwinden.
Dazu ergänzen wir ein {{ jdl('Zeichenmaschine', 'update(double)', c=False) }}
Methode in unserem Programm. Nun schaltet die _Zeichenmaschine_ in einen
dynamischen Modus und startet die _Update-Draw-Schleife_. Das beduetet, nach
Aufruf von `setup()` wird fortlaufend immer wieder zuerst `update()` und dann
`draw()` aufgerufen.
Jeder Aufruf der `draw()` Methode zeichnet nun die Zeichenfläche neu. Jedes
Bild, das gezeichnet wird (auch, wenn es genauso aussieht, wie das davor), nennt
man ein _Frame_. Von Videospielen kennst Du vielleicht schon den Begriff "
_Frames per second_" (Fps, dt. Bilder pro Sekunde). Er bedeutet, wie oft das
Spiel neue Frames zeichnet, oder in der _Zeichenmaschine_, wie oft `draw()` pro
Sekunde aufgerufen wird. Normalerweise passiert dies genau 60-mal pro Sekunde.
### Lebenszeit eines Kreises
Jeder Kreis soll drei Sekunden zu sehen sein. Daher fügen wir eine neue
Objektvariable namens `moleTime` ein, die zunächst auf drei steht. Da wir auch
Bruchteile von Skeunden abziehen wollen, wählen wir als Datentyp `double`:
```Java
private double moleTime=3.0;
```
Der Parameter `delta`, der `update()` Methode ist der Zeitraum in Sekunden, seit
dem letzten Frame. Subtrahieren wir diesen Wert bei jedem Frame von `moleTime`,
wird der Wert immer kleiner. Dann müssen wir nur noch prüfen, ob er kleiner Null
ist und in dem Fall den Kreis auf eine neue Position springen lassen.
Die Größe des Kreises passen wir so an, dass der Anteil der vergangenen Zeit die
Größe des Kreises bestimmt:
```Java
drawing.circle(moleX,moleY,moleRadius*(moleTime/3.0));
```
??? example "Quelltext"
```Java
import schule.ngb.zm.Zeichenmaschine;
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
private int moleRadius = 20;
private int moleX;
private int moleY;
private double moleTime;
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
@Override
public void setup() {
background.setColor(BLUE);
drawing.setFillColor(255, 223, 34);
drawing.noStroke();
randomizeMole();
}
private void randomizeMole() {
moleX = random(moleRadius*2, canvasWidth - moleRadius*2);
moleY = random(moleRadius*2, canvasHeight - moleRadius*2);
moleTime = 3.0;
}
@Override
public void update( double delta ) {
moleTime -= delta;
if( moleTime <= 0 ) {
randomizeMole();
}
}
@Override
public void draw() {
drawing.clear();
drawing.circle(moleX, moleY, moleRadius * (moleTime / 3.0));
}
@Override
public void mouseClicked() {
if( distance(moleX, moleY, mouseX, mouseY) < moleRadius ) {
randomizeMole();
redraw();
}
}
public static void main( String[] args ) {
new Shapes();
}
}
```
<figure markdown>
![Whack-a-mole](assets/quickstart/shapes_6.1.gif){ width=400 }
</figure>
!!! tip ""
Der Maulwurf muss mittlerweile an drei verschiedenen Stellen im Programm
auf eine zufällige Position gesetzt werden (am Anfang, wenn er angeklickt
wurde und wenn die drei Sekunden abgelaufen sind). Daher wurde das Versetzen
in eine eigene Methode `randomizeMole()` ausgelagert.
### Punktezähler
Zum Schluss wollen wir noch bei jedem Treffer mit der Maus die Punkte Zählen und
als Text auf die Zeichenfläche schreiben.
Dazu ergänzen wir eine weitere Objektvariable `score`, die in `mouseClicked()`
erhöht wird, falls der Kreis getroffen wurde.
Um den Punktestand anzuzeigen ergänzen wir in `draw()` einen Aufruf von
{{ jdl('layers.DrawingLayer', 'text(java.lang.String,double,double,schule.ngb.zm.Options.Direction)') }}
mit dem Inhalt von `score` und den Koordinaten, an denen der Text gezeigt
werden soll.
Die Zeichenebene zeichnet im Moment alle Formen und Text ausgehend vom Zentrum
der Form. Damit der Text 10 Pixel vom Rand entfernt links oben angezeigt wird,
können wir der Text Methode (und allen anderen, die etwas zeichnen) eine {{
jdl('Options.Direction', title='Richtung') }} übergeben, die festlegt, von
welchem Ausgangspunkt (oder _Ankerpunkt_) die Form gezeichnet werden soll.
```Java
drawing.setFillColor(BLACK);
drawing.text("Punkte: "+score,10,10,NORTHWEST);
```
<figure markdown>
![Whack-a-mole](assets/quickstart/shapes_6.2.png){ width=400 }
</figure>
??? example "Quelltext"
```Java
import schule.ngb.zm.Zeichenmaschine;
public class Shapes extends Zeichenmaschine {
private int moleRadius = 20;
private int moleX;
private int moleY;
private double moleTime;
private int score = 0;
public Shapes() {
super(800, 800, "Shapes");
}
@Override
public void setup() {
background.setColor(BLUE);
drawing.noStroke();
drawing.setFontSize(24);
randomizeMole();
}
private void randomizeMole() {
moleX = random(moleRadius*2, canvasWidth - moleRadius*2);
moleY = random(moleRadius*2, canvasHeight - moleRadius*2);
moleTime = 3.0;
}
@Override
public void update( double delta ) {
moleTime -= delta;
if( moleTime <= 0 ) {
randomizeMole();
}
}
@Override
public void draw() {
drawing.clear();
drawing.setFillColor(255, 223, 34);
drawing.circle(moleX, moleY, moleRadius * (moleTime / 3.0));
drawing.setFillColor(BLACK);
drawing.text("Punkte: " + score, 10, 10, NORTHWEST);
}
@Override
public void mouseClicked() {
if( distance(moleX, moleY, mouseX, mouseY) < moleRadius ) {
score += 1;
randomizeMole();
redraw();
}
}
public static void main( String[] args ) {
new Shapes();
}
}
```
## Wie es weitergehen kann
In diesem Schnellstart-Tutorial hast Du die Grundlagen der _Zeichenmaschine_
gelernt. Um weiterzumachen, kannst Du versuchen, das Whack-a-mole Spiel um diese
Funktionen zu erweitern:
- Mehrere "Maulwürfe" gleichzeitig.
- Unterschiedliche Zeiten pro Maulwurf.
Wenn Du mehr über die Möglichkeiten lernen möchtest, die Dir die
_Zeichenmaschine_ bereitstellt, kannst Du Dir die weiteren Tutorials in dieser
Dokumentation ansehen. Ein guter Startpunkt ist das
[Aquarium](tutorials/aquarium/aquarium1.md).
Viele verschiedene Beispiele, ohne detailliertes Tutorial, findest Du in der
Kategorie Beispiele und auf GitHub im Repository
[jneug/zeichenmaschine-examples](https://github.com/jneug/zeichenmaschine-examples).

19
docs/tutorials/aquarium/aquarium1.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,19 @@
# Tutorial: Aquarium
In diesem Tutorial wollen wir mithilfe der _Zeichenmaschine_ ein (bonbonbuntes)
interaktives Aquarium entwickeln. Dabei werden wir in verschiedenen Ausbaustufen
zunächst das System Modellieren und dann implementieren.
!!! info "Mein bonbonbuntes Aquarium"
Das Projekt [Mein bonbonbuntes Aquarium](http://blog.schockwellenreiter.de/2021/02/2021021201.html)
stammt ursprünglich aus dem Blog [Schockwellenreiter](http://blog.schockwellenreiter.de)
von [Jörg Kantel](http://cognitiones.kantel-chaos-team.de/cv.html).
Das Endprodukt soll folgendes umfassen:
- Darstellung eines hübschen Aquariums mit Fischen, die hin und her schwimmen.
- Zur Darstellung wollen wir wie im Original die Sprites aus dem [Fish Pack von Kenny.nl](https://www.kenney.nl/assets/fish-pack) nutzen.
- Das Aquarium soll durch passende Geräusche untermalt werden.
- Bei einem Klick in das Aquarium soll ein zufälliger Fisch erscheinen.
- Bei einem Druck auf die Leertaste soll ein Hai durch das Aquarium schwimmen und alle Fische auf seinem Weg auffressen.

11
mkdocs.yml
View File

@@ -40,6 +40,10 @@ nav:
- Einführung: index.md
- Schnellstart: quickstart.md
- Installation: install.md
- Tutorials:
- Aquarium: tutorials/aquarium/aquarium1.md
- Beispiele:
- Mondrian: beispiele/mondrian.md
markdown_extensions:
- admonition
@@ -62,8 +66,11 @@ markdown_extensions:
- pymdownx.inlinehilite
- pymdownx.snippets
- pymdownx.details
- pymdownx.superfences
- pymdownx.superfences:
custom_fences:
- name: mermaid
class: mermaid
format: !!python/name:pymdownx.superfences.fence_code_format
plugins:
- search:
lang: de

37
src/main/java/schule/ngb/zm/Color.java
View File

@@ -52,38 +52,67 @@ public class Color implements Paint {
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Rot.
*/
public static final Color RED = new Color(240, 80, 37);
/**
* Die Farbe Rot.
*/
public static final Color PURE_RED = new Color(255, 0, 0);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Grün.
*/
public static final Color GREEN = new Color(98, 199, 119);
/**
* Die Farbe Grün.
*/
public static final Color PURE_GREEN = new Color(0, 255, 0);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Blau.
*/
public static final Color BLUE = new Color(49, 197, 244);
public static final Color BLUE = new Color(43, 128, 243); // 49, 197, 244
/**
* Die Farbe Blau.
*/
public static final Color PURE_BLUE = new Color(0, 0, 255);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Gelb.
*/
public static final Color YELLOW = new Color(248, 239, 34);
/**
* Die Farbe Gelb.
*/
public static final Color PURE_YELLOW = new Color(255, 255, 0);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Orange.
*/
public static final Color ORANGE = new Color(248, 158, 80);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Türkis.
*/
public static final Color CYAN = new Color(java.awt.Color.CYAN);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Magenta.
*/
public static final Color MAGENTA = new Color(java.awt.Color.MAGENTA);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Rosa.
*/
public static final Color PINK = new Color(240, 99, 164);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Lila.
*/
public static final Color PURPLE = new Color(101, 0, 191);
/**
* Die Farbe Zeichenmaschinen-Braun.
*/
@@ -93,6 +122,7 @@ public class Color implements Paint {
* Die Farbe Helmholtz-Grün.
*/
public static final Color HGGREEN = new Color(0, 165, 81);
/**
* Die Farbe Helmholtz-Rot.
*/
@@ -272,10 +302,7 @@ public class Color implements Paint {
color = color.toLowerCase().strip();
// Parse colornames file and return first match
try(
InputStream in = Color.class.getResourceAsStream("colornames.csv");
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in))
) {
try( InputStream in = Color.class.getResourceAsStream("colornames.csv"); BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in)) ) {
String line;
while( (line = reader.readLine()) != null ) {
String[] parts = line.split(",");

65
src/main/java/schule/ngb/zm/Constants.java
View File

@@ -1,6 +1,7 @@
package schule.ngb.zm;
import schule.ngb.zm.anim.Easing;
import schule.ngb.zm.util.Validator;
import schule.ngb.zm.util.io.ImageLoader;
import schule.ngb.zm.util.Noise;
@@ -785,6 +786,30 @@ public class Constants {
// Mathematische Funktionen
/**
* Berechnet das Minimum aller angegebenen Werte.
*
* <pre><code>
* int minimum = min(1, 5, 3); // 1
* </code></pre>
*
* @param numbers Die Werte, aus denen das Minimum ermittelt werden soll.
* @return Das Minimum der Werte.
* @throws IllegalArgumentException Wenn die Eingabe {@code null} oder leer
* ist.
*/
public static final int min( int... numbers ) {
if( numbers == null || numbers.length == 0 ) {
throw new IllegalArgumentException("Array may not be <null> or empty.");
}
int min = numbers[0];
for( int i = 1; i < numbers.length; i++ ) {
min = Math.min(min, numbers[i]);
}
return min;
}
/**
* Berechnet das Minimum aller angegebenen Werte.
*
@@ -809,6 +834,30 @@ public class Constants {
return min;
}
/**
* Berechnet das Maximum aller angegebenen Werte.
*
* <pre><code>
* double maximum = max(1, 5, 3); // 5
* </code></pre>
*
* @param numbers Die Werte, aus denen das Maximum ermittelt werden soll.
* @return Das Maximum der Werte.
* @throws IllegalArgumentException Wenn die Eingabe {@code null} oder leer
* ist.
*/
public static final int max( int... numbers ) {
if( numbers == null || numbers.length == 0 ) {
throw new IllegalArgumentException("Array may not be <null> or empty.");
}
int max = numbers[0];
for( int i = 1; i < numbers.length; i++ ) {
max = Math.max(max, numbers[i]);
}
return max;
}
/**
* Berechnet das Maximum aller angegebenen Werte.
*
@@ -1204,6 +1253,12 @@ public class Constants {
return interpolate(toMin, toMax, (value - fromMin) / (fromMax - fromMin));
}
public static final double distance( double fromX, double fromY, double toX, double toY ) {
double diffX = toX - fromX;
double diffY = toY - fromY;
return sqrt(diffX*diffX + diffY*diffY);
}
/**
* Geteilte {@code Random}-Instanz für einheitliche Zufallszahlen.
*/
@@ -1340,9 +1395,9 @@ public class Constants {
* @param values Ein Array mit Werten, die zur Auswahl stehen.
* @return Ein zufälliges Element aus dem Array.
*/
public static final int choice( int[] values ) {
/*public static final int choice( int... values ) {
return values[random(0, values.length - 1)];
}
}*/
/**
* Wählt ein zufälliges Element aus dem Array aus.
@@ -1350,9 +1405,9 @@ public class Constants {
* @param values Ein Array mit Werten, die zur Auswahl stehen.
* @return Ein zufälliges Element aus dem Array.
*/
public static final double choice( double[] values ) {
/*public static final double choice( double... values ) {
return values[random(0, values.length - 1)];
}
}*/
/**
* Wählt ein zufälliges Element aus dem Array aus.
@@ -1361,7 +1416,7 @@ public class Constants {
* @param <T> Datentyp des Elements.
* @return Ein zufälliges Element aus dem Array.
*/
public static final <T> T choice( T[] values ) {
public static final <T> T choice( T... values ) {
return values[random(0, values.length - 1)];
}

31
src/main/java/schule/ngb/zm/Layer.java
View File

@@ -165,6 +165,9 @@ public abstract class Layer extends Constants implements Drawable, Updatable {
}
}
/**
* {@inheritDoc}
*/
@Override
public boolean isVisible() {
return visible;
@@ -180,7 +183,7 @@ public abstract class Layer extends Constants implements Drawable, Updatable {
/**
* Zeigt die Ebene an, falls sie versteckt war.
*/
@SuppressWarnings("unused")
@SuppressWarnings( "unused" )
public void show() {
visible = true;
}
@@ -189,18 +192,42 @@ public abstract class Layer extends Constants implements Drawable, Updatable {
* Versteckt oder zeigt die Ebene, je nachdem, welchen Zustand sie derzeit
* hat.
*/
@SuppressWarnings("unused")
@SuppressWarnings( "unused" )
public void toggle() {
visible = !visible;
}
/**
* {@inheritDoc}
*/
@Override
public void update( double delta ) {
}
/**
* {@inheritDoc}
*/
@Override
public boolean isActive() {
return active;
}
/**
* Prüft, ob die angegebenen Koordinaten innerhalb der Ebene liegen, oder
* nicht.
* <p>
* Eine Koordinate liegt in der Ebene, wenn die {@code x}- und
* {@code y}-Koordinaten größer oder gleich Null und kleiner als die Breite
* bzw. Höhe der Ebene sind.
*
* @param x Die x-Koordinate.
* @param y Die y-Koordinate.
* @return {@code true}, wenn die Koordinaten innerhalb der Ebene liegen,
* {@code false}, wenn sie außerhalb liegen.
*/
@SuppressWarnings( "unused" )
public boolean isInBounds( int x, int y ) {
return (x >= 0 && y >= 0 && x < getWidth() && y < getHeight());
}
}

17
src/main/java/schule/ngb/zm/Zeichenmaschine.java
View File

@@ -1447,14 +1447,19 @@ public class Zeichenmaschine extends Constants {
Thread.yield();
}
updateThreadExecutor.shutdownNow();
try {
updateThreadExecutor.awaitTermination(500, TimeUnit.MILLISECONDS);
} catch( InterruptedException ex ) {
// Cleanup
shutdown();
cleanup();
state = Options.AppState.TERMINATED;
} finally {
// Cleanup
shutdown();
cleanup();
state = Options.AppState.TERMINATED;
if( quitAfterShutdown ) {
quit();
if( quitAfterShutdown ) {
quit();
}
}
}

88
src/main/java/schule/ngb/zm/layers/ColorLayer.java
View File

@@ -67,16 +67,14 @@ public class ColorLayer extends Layer {
}
/**
* Gibt die Hintergrundfarbe der Ebene zurück.
*
* @return Die aktuelle Hintergrundfarbe.
* @return Die aktuelle Hintergrundfarbe der Ebene.
*/
public Color getColor() {
return color;
}
/**
* Setzt die Farbe der Ebene neu.
* Setzt die Farbe der Ebene auf die angegebene Farbe.
*
* @param color Die neue Hintergrundfarbe.
*/
@@ -86,22 +84,69 @@ public class ColorLayer extends Layer {
clear();
}
/**
* Setzt die Farbe der Ebene 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 setColor( int gray ) {
setColor(gray, gray, gray, 255);
}
/**
* Setzt die Farbe der Ebene 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 setColor( int gray, int alpha ) {
setColor(gray, gray, gray, alpha);
}
/**
* Setzt die Farbe der Ebene 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 setColor( int red, int green, int blue ) {
setColor(red, green, blue, 255);
}
/**
* Setzt die Farbe der Ebene 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 setColor( int red, int green, int blue, int alpha ) {
setColor(new Color(red, green, blue, alpha));
}
/**
* Setzt die Füllung der Ebene auf einen linearen Farbverlauf, der in die
* angegebene Richtung verläuft.
*
* @param from Farbe am Startpunkt.
* @param to Farbe am Endpunkt.
* @param dir Richtung des Farbverlaufs.
*/
public void setGradient( Color from, Color to, Options.Direction dir ) {
double halfW = getWidth() * .5;
double halfH = getHeight() * .5;
@@ -116,6 +161,18 @@ public class ColorLayer extends Layer {
setGradient(fromX, fromY, from, toX, toY, to);
}
/**
* Setzt die Füllung der Ebene 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 ) {
this.color = from;
background = new GradientPaint(
@@ -125,10 +182,30 @@ public class ColorLayer extends Layer {
clear();
}
/**
* Setzt die Füllung der Ebene auf einen kreisförmigen (radialen)
* Farbverlauf, der im Zentrum beginnt.
*
* @param from Farbe im Zentrum.
* @param to Farbe am Rand.
*/
public void setGradient( Color from, Color to ) {
setGradient(getWidth() * .5, getHeight() * .5, Math.min(getWidth() * .5, getHeight() * .5), from, to);
}
/**
* Setzt die Füllung der Ebene 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 ) {
this.color = from;
background = new RadialGradientPaint(
@@ -138,6 +215,9 @@ public class ColorLayer extends Layer {
clear();
}
/**
* Zeichnet den Hintergrund der Ebene mit der gesetzten Füllung neu.
*/
@Override
public void clear() {
drawing.setPaint(background);

462
src/main/java/schule/ngb/zm/layers/DrawingLayer.java
View File

@@ -254,12 +254,18 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
/**
* Entfernt den Farbverlauf von der Form.
* Entfernt einen Farbverlauf von der Füllung.
*/
public void noGradient() {
shapeDelegate.noGradient();
}
/**
* Setzt den Linienstil für Konturlinien direkt auf das angegebene
* {@code Stroke}-Objekt.
*
* @param stroke Ein {@code Stroke}-Objekt.
*/
@Override
public void setStroke( Stroke stroke ) {
shapeDelegate.setStroke(stroke);
@@ -412,62 +418,159 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
shapeDelegate.setStrokeType(type);
}
/**
* {@inheritDoc}
*/
@Override
public Stroke getStroke() {
return shapeDelegate.getStroke();
}
/**
* Setzt den Standard-ANker für die Zeichenebene auf die angegebene
* Richtung.
* <p>
* Zu Beginn ist der Standardanker immer auf
* {@link Options.Direction#CENTER CENTER} gesetzt. Alle Formen werden von
* der Mitte aus gezeichnet. Wir der Anker mit {@code setAnchor(NORTHWEST)}
* beispielsweise auf {@link Options.Direction#NORTHWEST NORTHWEST} gesetzt,
* werden alle Formen von der linken oberen Ecke aus gezeichnet.
*
* @param anchor Der neue Anker.
*/
public void setAnchor( Options.Direction anchor ) {
shapeDelegate.setAnchor(anchor);
}
/**
* Übermalt die komplette Ebene mit einem 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 clear( int gray ) {
clear(gray, gray, gray, 255);
}
/**
* Übermalt die komplette Ebene mit einem 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 clear( int gray, int alpha ) {
clear(gray, gray, gray, alpha);
}
/**
* Übermalt die komplette Ebene mit der 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 clear( int red, int green, int blue ) {
clear(red, green, blue, 255);
}
/**
* Übermalt die komplette Ebene mit der 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 clear( int red, int green, int blue, int alpha ) {
clear(new schule.ngb.zm.Color(red, green, blue, alpha));
}
public void clear( schule.ngb.zm.Color pColor ) {
/**
* Übermalt die komplette Ebene mit der angegebenen Farbe.
*
* @param color Die neue Füllfarbe oder {@code null}.
* @see Color
*/
public void clear( schule.ngb.zm.Color color ) {
/*graphics.setBackground(pColor);
graphics.clearRect(0, 0, canvas.getWidth(), canvas.getHeight());*/
java.awt.Color currentColor = drawing.getColor();
pushMatrix();
resetMatrix();
drawing.setColor(pColor.getJavaColor());
drawing.setColor(color.getJavaColor());
drawing.fillRect(0, 0, buffer.getWidth(), buffer.getHeight());
drawing.setColor(currentColor);
popMatrix();
}
/**
* Zeichnet eine gerade Line zwischen den angegebenen Koordinaten.
*
* @param x1 Die x-Koordinate des Startpunktes.
* @param y1 Die y-Koordinate des Startpunktes.
* @param x2 Die x-Koordinate des Endpunktes.
* @param y2 Die y-Koordinate des Endpunktes.
*/
public void line( double x1, double y1, double x2, double y2 ) {
line.setLine(x1, y1, x2, y2);
drawShape(line);
}
/**
* Färbt den Pixel an der angegebenen Koordinate ein.
*
* @param x Die x-Koordinate.
* @param y Die y-Koordinate.
*/
public void pixel( double x, double y ) {
buffer.setRGB((int) x, (int) y, shapeDelegate.getFontColor().getRGBA());
}
/**
* Zeichnet ein Quadrat an den angegebenen Koordinaten mit der angegebenen
* Kantenlänge in die Zeichenebene.
* <p>
* Als Ankerpunkt wird der Standardanker verwendet.
*
* @param x Die x-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param y Die y-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param w Die Kantenlänge des Quadrats.
* @see #square(double, double, double, Options.Direction)
*/
public void square( double x, double y, double w ) {
rect(x, y, w, w, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* Zeichnet ein Quadrat an den angegebenen Koordinaten mit der angegebenen
* Kantenlänge und dem angegebenen Ankerpunkt in die Zeichenebene.
*
* @param x Die x-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param y Die y-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param w Die Kantenlänge des Quadrats.
* @see #square(double, double, double, Options.Direction)
*/
public void square( double x, double y, double w, Options.Direction anchor ) {
rect(x, y, w, w, anchor);
}
/**
* Zeichnet ein Rechteck in die Zeichenebene.
* Zeichnet ein Rechteck an den angegebenen Koordinaten mit der angegebenen
* Breite und Höhe in die Zeichenebene.
* <p>
* Als Ankerpunkt wird der Standardanker verwendet.
*
* @param x x-Koordinate des Rechtecks.
* @param y y-Koordinate des Rechtecks.
@@ -479,7 +582,8 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
/**
* Zeichnet ein Rechteck mit in die Zeichenebene.
* Zeichnet ein Rechteck an den angegebenen Koordinaten mit der angegebenen
* Breite und Höhe und dem angegebenen Ankerpunkt in die Zeichenebene.
*
* @param x x-Koordinate des Rechtecks.
* @param y y-Koordinate des Rechtecks.
@@ -495,7 +599,8 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
/**
* Zeichnet ein Rechteck mit abgerundeten Ecken in die Zeichenebene.
* Zeichnet ein Rechteck mit abgerundeten Ecken an den angegebenen
* Koordinaten mit der angegebenen Breite und Höhe in die Zeichenebene.
* <p>
* Jede Ecke wird als Viertelkreis eines Kreises mit dem Radius
* {@code radius} gezeichnet.
@@ -511,7 +616,9 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
/**
* Zeichnet ein Rechteck mit abgerundeten Ecken in die Zeichenebene.
* Zeichnet ein Rechteck mit abgerundeten Ecken an den angegebenen
* Koordinaten mit der angegebenen Breite und Höhe und dem angegebenen
* Ankerpunkt in die Zeichenebene.
* <p>
* Jede Ecke wird als Viertelkreis eines Kreises mit dem Radius
* {@code radius} gezeichnet.
@@ -530,22 +637,64 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
drawShape(rect);
}
/**
* Zeichnet einen Punkt in die Zeichenebene.
* <p>
* Im Gegensatz zu einem {@link #pixel(double, double) Pixel}, besitzt ein
* Punkt einen Radius und nimmt mehr als ein Pixel auf der Ebene ein.
*
* @param x x-Koordinate des Punktes.
* @param y y-Koordinate des Punktes.
*/
public void point( double x, double y ) {
ellipse(x - 1, y - 1, 2, 2, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* Zeichnet einen Kreis an den angegebenen Koordinaten mit dem angegebenen
* Radius.
*
* @param x
* @param y
* @param r
*/
public void circle( double x, double y, double r ) {
ellipse(x, y, r + r, r + r, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* Zeichnet einen Kreis an den angegebenen Koordinaten mit dem angegebenen
* Radius und dem angegebenen Ankerpunkt.
*
* @param x
* @param y
* @param r
*/
public void circle( double x, double y, double r, Options.Direction anchor ) {
ellipse(x, y, r + r, r + r, anchor);
}
/**
* Zeichnet eine Ellipse in die Zeichenebene.
*
* @param x
* @param y
* @param w
* @param h
*/
public void ellipse( double x, double y, double w, double h ) {
ellipse(x, y, w, h, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* Zeichnet eine Ellipse in die Zeichenebene.
*
* @param x
* @param y
* @param w
* @param h
* @param anchor
*/
public void ellipse( double x, double y, double w, double h, Options.Direction anchor ) {
Point2D.Double anchorPoint = getOriginPoint(x, y, w, h, anchor);
ellipse.setFrame(anchorPoint.x, anchorPoint.y, w, h);
@@ -553,10 +702,35 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
drawShape(ellipse);
}
/**
* Zeichnet einen Kreisbogen in die Zeichenebene.
* <p>
* Der Kreisbogen liegt auf einem Kreis mit dem angegebenen Radius, beginnt
* beim angegebenen Winkel und läuft bis zum zweiten Winkel.
*
* @param x
* @param y
* @param r
* @param angle1
* @param angle2
*/
public void arc( double x, double y, double r, double angle1, double angle2 ) {
arc(x, y, r + r, r + r, angle1, angle2);
}
/**
* Zeichnet einen Ellipsenbogen in die Zeichenebene.
* <p>
* Der Ellipsenbogen liegt auf einer Ellipse mit der angegebenen Breite und
* Höhe, beginnt beim angegebenen Winkel und läuft bis zum zweiten Winkel.
*
* @param x
* @param y
* @param w
* @param h
* @param angle1
* @param angle2
*/
public void arc( double x, double y, double w, double h, double angle1, double angle2 ) {
while( angle2 < angle1 ) angle2 += 360.0;
@@ -572,6 +746,15 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
drawShape(arc);
}
/**
* Zeichnet einen Kreisausschnitt in die Zeichenebene.
*
* @param x
* @param y
* @param r
* @param angle1
* @param angle2
*/
public void pie( double x, double y, double r, double angle1, double angle2 ) {
while( angle2 < angle1 ) angle2 += 360.0;
@@ -589,16 +772,50 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
drawShape(arc);
}
/**
* Zeichnet eine quadratische Bézierkurve mit den angegebenen Start- und
* Endkoordinaten, sowie dem angegebenen Kontrollpunkt.
*
* @param x1
* @param y1
* @param x2
* @param y2
* @param x3
* @param y3
*/
public void curve( double x1, double y1, double x2, double y2, double x3, double y3 ) {
QuadCurve2D curve = new QuadCurve2D.Double(x1, y1, x2, y2, x3, y3);
drawShape(curve);
}
/**
* Zeichnet eine kubische Bézierkurve mit den angegebenen Start- und
* Endkoordinaten, sowie den angegebenen Kontrollpunkten.
*
* @param x1
* @param y1
* @param x2
* @param y2
* @param x3
* @param y3
* @param x4
* @param y4
*/
public void curve( double x1, double y1, double x2, double y2, double x3, double y3, double x4, double y4 ) {
CubicCurve2D curve = new CubicCurve2D.Double(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4);
drawShape(curve);
}
/**
* Zeichnet ein Dreieck mit den angegebenen Eckpunkten in die Zeichenebene.
*
* @param x1
* @param y1
* @param x2
* @param y2
* @param x3
* @param y3
*/
public void triangle( double x1, double y1, double x2, double y2, double x3, double y3 ) {
Path2D path = new Path2D.Double();
path.moveTo(x1, y1);
@@ -610,6 +827,14 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
drawShape(path);
}
/**
* Zeichnet einen Rhombus in die Zeichenebene.
*
* @param x
* @param y
* @param width
* @param height
*/
public void rhombus( double x, double y, double width, double height ) {
rhombus(x, y, width, height, shapeDelegate.getAnchor());
}
@@ -677,11 +902,24 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
}
/**
* Startet eine neue Freihand-Form.
*/
public void beginShape() {
path.reset();
pathStarted = false;
}
/**
* Fügt einer zuvor {@link #beginShape() begonnenen} Freihand-Form eine
* Linie zu den angegebenen Koordinaten hinzu.
* <p>
* Wurde seit dem Start der Form noch keine Linie hinzugefügt, wird zunächst
* nur die angegebene Koordinate als Startpunkt der Freihand-Form gesetzt.
*
* @param x Die x-Koordinate.
* @param y Die y-Koordinate.
*/
public void lineTo( double x, double y ) {
if( !pathStarted ) {
path.moveTo(x, y);
@@ -691,6 +929,10 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
}
/**
* Beendet eine zuvor {@link #beginShape() begonnene} Freihand-Form und
* zeichent sie auf die Zeichenebene.
*/
public void endShape() {
path.closePath();
path.trimToSize();
@@ -700,30 +942,88 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
drawShape(path);
}
/**
* Zeichnet das Bild von der angegebenen Quelle an der angegebenen Position
* auf dei Zeichenebene.
* <p>
* Die Bildquelle wird mithilfe von {@link ImageLoader#loadImage(String)}
* geladen. Schlägt dies fehl, wird nichts gezeichnet.
*
* @param imageSource Die Bildquelle.
* @param x x-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param y y-Koordinate des Ankerpunktes.
*/
public void image( String imageSource, double x, double y ) {
image(ImageLoader.loadImage(imageSource), x, y, 1.0, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* Zeichnet das Bild von der angegebenen Quelle an der angegebenen Position
* auf dei Zeichenebene.
* <p>
* Die Bildquelle wird mithilfe von {@link ImageLoader#loadImage(String)}
* geladen. Schlägt dies fehl, wird nichts gezeichnet.
*
* @param imageSource Die Bildquelle.
* @param x x-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param y y-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param anchor
*/
public void image( String imageSource, double x, double y, Options.Direction anchor ) {
image(ImageLoader.loadImage(imageSource), x, y, 1.0, anchor);
}
/**
* @param imageSource
* @param x
* @param y
* @param scale
*/
public void image( String imageSource, double x, double y, double scale ) {
image(ImageLoader.loadImage(imageSource), x, y, scale, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* @param imageSource
* @param x
* @param y
* @param scale
* @param anchor
*/
public void image( String imageSource, double x, double y, double scale, Options.Direction anchor ) {
image(ImageLoader.loadImage(imageSource), x, y, scale, anchor);
}
/**
* @param image
* @param x
* @param y
*/
public void image( Image image, double x, double y ) {
image(image, x, y, 1.0, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* @param image
* @param x
* @param y
* @param scale
*/
public void image( Image image, double x, double y, double scale ) {
image(image, x, y, scale, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* Zeichnet das angegebene Bild an den angegebenen Koordinaten auf die
* Zeichenebene. Das Bild wird skaliert und der angegebene Ankerpunkt
* verwendet.
*
* @param image Das vorher geladene Bild.
* @param x x-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param y y-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param scale Der Skalierungsfaktor des Bildes.
* @param anchor Der Ankerpunkt.
*/
public void image( Image image, double x, double y, double scale, Options.Direction anchor ) {
if( image != null ) {
double neww = image.getWidth(null) * scale;
@@ -733,39 +1033,111 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
}
/**
* @return Git aktuelle verwendete Schriftart.
*/
public Font getFont() {
return shapeDelegate.getFont();
}
/**
* Setzt die verwendete Schriftart für Texte direkt auf das angegebene
* {@code Font}-Objekt.
*
* @param newFont Ein {@code Font}-Objekt.
*/
public void setFont( Font newFont ) {
shapeDelegate.setFont(newFont);
// fontMetrics = drawing.getFontMetrics();
}
/**
* Setzt die verwendete Schriftart für Texte auf eine Schriftart mit dem
* angegebenen Namen.
* <p>
* Kann keine Schriftart mit einem passenden Namen geladen werden, wird die
* Schriftart nicht geändert.
*
* @param fontName Der Name der Schriftart.
* @see schule.ngb.zm.util.io.FontLoader#loadFont(String)
*/
public void setFont( String fontName ) {
shapeDelegate.setFont(fontName);
}
/**
* Setzt die verwendete Schriftart für Texte auf eine Schriftart mit dem
* angegebenen Namen und der angegebenen Schriftgröße.
* <p>
* Kann keine Schriftart mit einem passenden Namen geladen werden, wird die
* Schriftart nicht geändert.
*
* @param fontName Der Name der Schriftart.
* @param size Die Schriftgröße.
* @see schule.ngb.zm.util.io.FontLoader#loadFont(String)
*/
public void setFont( String fontName, int size ) {
shapeDelegate.setFont(fontName, size);
}
/**
* Setzt die verwendete Schriftart für Texte auf eine Schriftart mit dem
* angegebenen Namen, der angegebenen Schriftgröße und dem angegebenen
* Schriftstil.
* <p>
* Der Schriftstil kann über die Stil-Konstanten
* {@link schule.ngb.zm.Constants#PLAIN PLAIN},
* {@link schule.ngb.zm.Constants#BOLD BOLD} und
* {@link schule.ngb.zm.Constants#ITALIC ITALIC} gesetzt werden.
* <p>
* Kann keine Schriftart mit einem passenden Namen geladen werden, wird die
* Schriftart nicht geändert.
*
* @param fontName Der Name der Schriftart.
* @param size Die Schriftgröße.
* @param style Der Schriftstil.
* @see schule.ngb.zm.util.io.FontLoader#loadFont(String)
*/
public void setFont( String fontName, int size, int style ) {
shapeDelegate.setFont(fontName, size, style);
}
/**
* @return Die aktuelle Schriftgröße für Texte.
*/
public double getFontSize() {
return shapeDelegate.getFontSize();
}
/**
* Setzt die Schriftgörße für Texte auf den angegebenen Wert.
*
* @param size Die neue Schriftgröße.
*/
public void setFontSize( double size ) {
shapeDelegate.setFontSize(size);
}
/**
* Schreibt einen Text an der angegebenen Position auf die Zeichenebene.
*
* @param text Der zu schreibende Text.
* @param x Die x-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param y Die y-Koordinate des Ankerpunktes.
*/
public void text( String text, double x, double y ) {
text(text, x, y, shapeDelegate.getAnchor());
}
/**
* Schreibt einen Text an der angegebenen Position auf die Zeichenebene und
* nutzt den angegebenen Ankerpunkt.
*
* @param text Der zu schreibende Text.
* @param x Die x-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param y Die y-Koordinate des Ankerpunktes.
* @param anchor Position des Ankerpunktes.
*/
public void text( String text, double x, double y, Options.Direction anchor ) {
drawing.setFont(shapeDelegate.getFont());
FontMetrics fm = drawing.getFontMetrics();
@@ -782,7 +1154,7 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
* Koordinaten {@code (300, 300)} und den Abmessungen {@code (100, 50)}
* würde für den Anker {@link Options.Direction#NORTHWEST} also den Ursprung
* {@code (300, 300)} haben. Für den Anker {@link Options.Direction#CENTER}
* wäre der Ursprung zu den Koordinaten um die hälfte der Abmessungen nach
* wäre der Ursprung zu den Koordinaten um die Hälfte der Abmessungen nach
* links und oben verschoben bei {@code (250, 275)}. Beim Zeichnen liegen
* die Koordinaten {@code (300, 300)} dann in der Mitte der Form.
*
@@ -800,11 +1172,20 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
return ap;
}
/**
* Speichert die aktuellen Einstellungen für Farben, Konturlinie und
* Schriftarten ab, sodass sie zu einem späteren Zeitpunkt mit
* {@link #popStyle()} wiederhergestellt werden können.
*/
public void pushStyle() {
styleStack.push(shapeDelegate);
shapeDelegate = new Text(shapeDelegate);
}
/**
* Stellt die zuletzt mit {@link #pushStyle()} gespeicherten Einstellungen
* für Farben, Konturlinien und Texte wieder her.
*/
public void popStyle() {
if( styleStack.isEmpty() ) {
resetStyle();
@@ -813,6 +1194,10 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
}
/**
* Setzt alle Einstellungen für Farben, Konturlinien und Texte auf die
* Standardwerte.
*/
public void resetStyle() {
Text newDelegate = new Text(0, 0, "");
newDelegate.setFillColor(DEFAULT_FILLCOLOR);
@@ -823,34 +1208,92 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
shapeDelegate = newDelegate;
}
/**
* Verschiebt den Ursprung der Zeichenebene um die angegebenen Werte entlang
* der x- und y-Achse.
*
* @param dx Verschiebung entlang der x-Achse.
* @param dy Verschiebung entlang der y-Achse.
*/
public void translate( double dx, double dy ) {
drawing.translate(dx, dy);
}
/**
* Skaliert die Zeichenebene um den angegebenen Faktor.
* <p>
* Ein Abstand von zehn Einheiten wird bei einem Faktor von 2.0 zu einem
* Abstand von 20 Einheiten. Bei einem Faktor von 0.5 zu fünf Einheiten.
* <p>
* Der Skalierungsfaktor wird entlang der x- und y-Achse gleich angewandt.
*
* @param factor Der Skalierungsfaktor.
*/
public void scale( double factor ) {
drawing.scale(factor, factor);
}
/**
* Rotiert die Zeichenebene um den angegebenen Winkel um den Ursprung.
*
* @param pAngle Rotationswinkel in Grad.
*/
public void rotate( double pAngle ) {
drawing.rotate(Math.toRadians(pAngle));
}
/**
* Rotiert die Zeichenebene um den angegebenen Winkel um das angegebene
* Drehzentrum.
*
* @param pAngle Rotationswinkel in Grad.
* @param centerX x-Koordinate des Rotationszentrums.
* @param centerY y-Koordinate des Rotationszentrums.
*/
public void rotate( double pAngle, double centerX, double centerY ) {
drawing.rotate(Math.toRadians(pAngle), centerX, centerY);
}
/**
* Wendet eine Scherung auf die Zeichenebene an.
* <p>
* Bei einer Scherung werden die x-Koordinaten parallel zur x-Achse abhängig
* von ihrer y-Koordinate verschoben. Ebenso die y-Koordinaten parallel zur
* y-Achse abhängig von ihrer x-Koordinate.
*
* @param dx Scherungsfaktor entlang der x-Achse.
* @param dy Scherungsfaktor entlang der y-Achse.
*/
public void shear( double dx, double dy ) {
drawing.shear(dx, dy);
}
/**
* @return Die aktuelle <a
* href="https://de.wikibrief.org/wiki/Transformation_matrix">Transformationsmatrix</a>
* der Zeichenebene.
*/
public AffineTransform getMatrix() {
return drawing.getTransform();
}
/**
* Speichert eine Kopie der aktuellen Transformationen der Zeichenebene ab.
* <p>
* Die zuletzt gespeicherten Transformationen können mit
* {@link #popMatrix()} wiederhergestellt werden.
*/
public void pushMatrix() {
transformStack.push(drawing.getTransform());
}
/**
* Ersetzt die aktuellen Transformationen der Zeichenebene durch die zuletzt
* mit {@link #pushMatrix()} gespeicherten.
* <p>
* Wurden keine Transformationen gespeichert, werden alle wird der
* Ursprungszustand wiederhergestellt.
*/
public void popMatrix() {
if( transformStack.isEmpty() ) {
resetMatrix();
@@ -859,6 +1302,9 @@ public class DrawingLayer extends Layer implements Strokeable, Fillable {
}
}
/**
* Setzt alle Transformationen der Zeichenebene zurück.
*/
public void resetMatrix() {
drawing.setTransform(new AffineTransform());
}

24
src/main/java/schule/ngb/zm/layers/ImageLayer.java
View File

@@ -6,17 +6,41 @@ import schule.ngb.zm.util.io.ImageLoader;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Image;
/**
* Eine Ebene, die ein statisches Bild anzeigt.
* <p>
* Die Ebene wird mit einem Bild initialisiert und zeigt dieses Bild als
* einzigen Inhalt an. Optional kann die Position des Bildes verändert werden,
* sodass es nicht im Ursprung der Ebene gezeichnet wird.
*/
@SuppressWarnings( "unused" )
public class ImageLayer extends Layer {
/**
* Das Bild, das angezeigt wird.
*/
protected Image image;
/**
* x-Koordinate der oberen linken Ecke auf der Ebene.
*/
protected double x = 0;
/**
* y-Koordinate der oberen linken Ecke auf der Ebene.
*/
protected double y = 0;
/**
* Interner Schalter, ob die Ebene neu gezeichnet werden muss.
*/
protected boolean redraw = true;
/**
* Erstellt eine Bildebene aus der angegebenen Bildquelle.
*
* @param source Eine Bildquelle.
*/
public ImageLayer( String source ) {
image = ImageLoader.loadImage(source);
}