Želví grafika - Turtle graphics

v počítačová grafika, želví grafika jsou vektorová grafika pomocí příbuzného kurzor („želva ") na a Kartézské letadlo. Želví grafika je klíčovým rysem Programovací jazyk loga.[1]

Přehled

Animace, která ukazuje, jak se želva používá k vytváření grafiky kombinací vpřed a otáčet se když se pero dotýká papíru
Spirála nakreslena iterativní želví grafický algoritmus
Želva grafický vzor nakreslený a Program Python
snímek obrazovky z https://goplay.space/#61SJKVrWwj

Želva má tři atributy: umístění, orientaci (nebo směr) a pero. Také pero má atributy: barvu, šířku a stav zapnutí / vypnutí.

Želva se pohybuje příkazy, které jsou relativní k její vlastní poloze, například „posunout se o 10 mezer vpřed“ a „otočit se o 90 stupňů doleva“. Pero nesené želvou lze také ovládat povolením, nastavením barvy nebo šířkou. Student mohl pochopit (a předvídat a uvažovat) o pohybu želvy tím, že si představil, co by udělal, kdyby to byla želva. Seymour Papert nazval toto „tělesné syntonické“ uvažování.

Grafický systém plné želvy vyžaduje tok řízení, postupy a rekurzi: mnoho programů na kreslení želv nedosahuje. Z těchto stavebních bloků lze vytvářet složitější tvary, jako jsou čtverce, trojúhelníky, kruhy a další složené postavy. Myšlenka želví grafiky je například užitečná v a Systém Lindenmayer pro generování fraktály.

Geometrie želvy se také někdy používá v grafických prostředích jako alternativa k přísně souřadnicovému grafickému systému.

Dějiny

Želví grafika je často spojována s Programovací jazyk loga.[2] Seymour Papert přidal podporu želví grafiky do Logo na konci 60. let, aby podpořil jeho verzi želví robot, jednoduchý robot ovládaný z pracovní stanice uživatele, který je navržen k provádění přiřazených kreslicích funkcí pomocí malého zasouvacího pera zasazeného do těla robota nebo k němu připojeného. Geometrie želvy funguje poněkud odlišně od (X,y) řešit Kartézská geometrie, být primárně vektor - na základě (tj. relativní směr a vzdálenost od počátečního bodu) ve srovnání se systémy určenými pro souřadnici, jako je PostScript. Z praktického hlediska použití geometrie želvy místo tradičnějšího modelu napodobuje skutečnou logiku pohybu robota želvy. Želva je tradičně a nejčastěji znázorněna obrazově buď jako trojúhelník, nebo jako ikona želvy (i když ji lze znázornit jakoukoli ikonou).

Dnes je Krajta standardní knihovna programovacího jazyka obsahuje grafický modul Turtle.[3] Stejně jako jeho předchůdce Logo umožňuje implementace želvy v Pythonu programátorům ovládat jednu nebo více želv ve dvojrozměrném prostoru. Vzhledem k tomu, že spolu s modulem želvy lze použít standardní syntaxi Pythonu, tok řízení a datové struktury, stala se želva oblíbeným způsobem, jak se programátoři učí Python seznámit se základními znalostmi jazyka.[4]

Rozšíření do tří dimenzí

3D grafika želvy generováno pomocí Grafika želvy Cheloniidae
Vzor nakreslený programem Python

Myšlenky grafické grafiky želvy lze rozšířit tak, aby zahrnovaly trojrozměrný prostor. Toho je dosaženo použitím jednoho z několika různých souřadnicových modelů. Pokud želva pracuje ve válcových souřadnicích, má ve své rovině umístění a směr a její rovina může být otočena kolem svislé osy. To se často projevuje jako želva, která má dva různé úhly směru, jeden v rovině a druhý určující úhel letadla. Želva obvykle nepohybuje změnou úhlu letadla.

Lze použít i jiné modely souřadnic. Grafika želvy Cheloniidae je knihovna 3D želv pro Jáva.[5]

Viz také

Reference

  1. ^ Goldman, Ron; Schaefer, Scott; Ju, Tao. „Geometrie želvy v počítačové grafice a počítačově podporovaném designu“ (PDF). CSE.WUSTL.edu.
  2. ^ Thornburg, David D. (březen 1983). „Friends of the Turtle: On Logo And Turtles“. Vypočítat!. p. 148. Citováno 6. října 2013.
  3. ^ "25.1. Želva - grafika želvy - dokumentace Pythonu 3.7.0". docs.python.org. Citováno 2018-08-23.
  4. ^ "3. Ahoj, malé želvy! - Jak myslet jako počítačový vědec: Učení s Pythonem 3". python.camden.rutgers.edu. Citováno 2018-08-23.
  5. ^ Spencer Sklápěcí na cheloniidae (vyvoláno 2016-9-17)

Další čtení