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diff --git a/de-de/processing-de.html.markdown b/de-de/processing-de.html.markdown new file mode 100644 index 00000000..42ae2233 --- /dev/null +++ b/de-de/processing-de.html.markdown @@ -0,0 +1,498 @@ +--- +language: processing +filename: learnprocessing.pde +contributors: + - ["Phone Thant Ko", "http://github.com/phonethantko"] + - ["Divay Prakash", "https://github.com/divayprakash"] +translators: + - ["caminsha", "https://github.com/caminsha"] +filename: processing-de.md +lang: de-de +--- + +## Einführung + +Processing ist eine Programmiersprache, welche es ermöglicht, digitale Kunst +und multimediale Inhalte zu erstellen. Mit Processing können Personen ohne +Programmiererfahrung die Grundlagen der Computerprogrammierung in einem +visuellen Kontext erlernen. + +Obwohl Processing von Java beeinflusst wurde und auf Java basiert, ist die Syntax +sowohl von Java als auch Javascript beeinflusst worden. Weitere Informationen +sind [hier](https://processing.org/reference/) zu finden. + +Die Programmiersprache wird statisch programmiert und kommt mit einer eigenen +offiziellen IDE, damit die Programme kompiliert und ausgeführt werden können. + +``` +/* ------------ + Mehrzeilige Kommentare werden so gemacht +*/ + +// Einzeilige Kommentare funktionieren so // + +/* + Da Processing von Java abstammt, ist die Syntax für Kommentare gleich + wie bei Java (wie du vielleicht oben bemerkt hast)! + Mehrzeilige Kommentare werden wie hier umschloßen. +*/ + +/* ------------------------------------------------- + Schreiben und Ausführen von Processing Programmen + ------------------------------------------------- +*/ + +// In Processing ist der Startpunkt eines Programms die Funktion `setup()` +// mit dem Rückgabetyp `void`. +// Beachte: Die Syntax ist derjenigen von C++ ziemlich ähnlich. +void setup() { + // Dies gibt beim Ausführen "Hallo Welt!" auf der Konsole aus. + println("Hallo Welt!"); // eine weitere Sprache mit einem Semikolon am Ende. +} + +// Normalerweise wird der Code für statische Elemente innerhalb der Methode +// `setup()` geschrieben, da diese lediglich einmal ausgeführt wird. +// Dies kann zum Beispiel das Setzen der Hintergrundfarbe oder das Bestimmen +// der Canvas-Größe sein. +background(color); // Setze die Hintergrundfarbe +size(width, height, [renderer]); // bestimme die Canvasgröße mit dem optionalen + // Parameter `renderer`. +// Du wirst innerhalb dieses Dokuments noch weitere Parameter sehen. + +// Wenn du möchstest, dass Code unendlich oft ausgeführt wird, so muss dieser +// Code innerhalb der `draw()`-Methode stehen. +// `draw()` muss existieren, wenn du möchtest, dass das Programm durchgehend +// läuft. Die `draw()`-Methode darf nur einmal vorkommen. + +int i = 0; +void draw() { + // Dieser Codeblock wird ausgeführt bis er gestoppt wird. + print(i); + i++; // Inkrement-Operator +} + +// Da wir nun wissen, wie man ein funktionierendes Skript erstellen kann und wie +// dieses ausgeführt wird, fahren wir mit den unterschiedlichen Datentypen und +// Collections weiter, welche in Processing unterstützt werden. + +/* ------------------------------------------------- + Datentypen und Collections + ------------------------------------------------- +*/ + +// Gemäß den Angaben in der Processingreferenz, unterstützt Processing die +// folgenden acht primitiven Datentypen: +boolean booleanValue = true; // Boolean +byte byteValueOfA = 23; // Byte +char charValueOfA = 'A'; // Char (einzelnes Zeichen) +color colorValueOfWhiteM = color(255, 255, 255); // Farben (angegeben durch die + // `color()`-Methode) +color colorValueOfWhiteH = #FFFFFF; // Farbe (angegeben mit der Hexadezimal- + // schreibweise.) +int intValue = 5; // Integer (ganze Zahl) +long longValue = 2147483648L; // "L" wird hinzugefügt, um es als `long` zu + // markieren. +float floatValue = 1.12345; // Float (32-Bit Gleitkommazahl) +double doubleValue = 1.12345D // Double (64-Bit Gleitkommazahl) + +//BEACHTE! +// Auch wenn es die Datentypen "long" und "double" gibt und auch funktionieren, +// verwenden Processing-Funktionen diese Datentypen nicht. Das bedeutet, dass +// diese zu "int" resp. "float" konvertiert werden müssen. +// Dies geschieht, indem man `(int)` oder `(float)` vor die Variable schreibt, +// bevor diese einer Funktion übergeben werden. + +// Es gibt eine ganze Reiher zusammengesetzter Datentypen, welche in Processing +// gebraucht werden können. Um Zeit zu sparen, gehen wir in diesem Tutorial +// lediglich die wichtigsten durch. + +// String +// Während der Datentyp `char` einfache Anzührungszeichen (' ') braucht, haben +// Strings doppelte Anführungszeichen (" "). +String sampleString = "Hallo, Processing!"; +// Strings können auch durch ein Array von `char`s erstellt werden. +// Wir werden Arrays gleich anschauen. +char source = {'H', 'A', 'L', 'L', 'O'}; +String stringFromSource = new String(source); // HALLO +// Wie auch in Java können in Processing Strings auch zusammengefügt werden +// mit dem +-Operator. +print("Hallo " + "Welt!"); // => Hallo Welt! + + +// Arrays +// In Processing können Arrays jeden Datentypen beinhalten, sogar Objekte. +// Da Arrays ähnlich wie Objekte sind, müssen diese mit dem Schlüsselwort `new` +// erstellt werden. +int[] intArray = new int[5]; +int[] intArrayWithValues = {1, 2, 3} // Arrays können auch mit Daten gefüllt + // werden. +// ArrayList +// Die Funktionen einer ArrayList sind ähnlich wie die eines Arrays und können +// auch jegliche Datentypen beinhalten. Der einzige Unterschied zwischen Arrays +// und `ArrayList`s ist, dass eine `ArrayList` die Größe dynamisch anpassen kann, +// da es eine Implementierung des "List" Interface in Java ist. +ArrayList<Integer> intArrayList = new ArrayList<Integer>(); + +// Objekte +// Da Processing auf Java basiert, unterstützt Processing die Objektorientierte +// Programmierung. Dies bedeutet, dass du grundsätzlich jegliche Datentypen +// selber erstellen kannst und diese nach deinen Bedürfnissen manipulieren kannst. +// Selbstverständlich muss eine Klasse definiert werden bevor du ein Objekt +// davon instanzieren kannst. +// Format: ClassName InstanceName +SomeRandomClass myObject // hier musst du das Objekt später instazieren +// Hier wird das Objekt direkt instanziert: +SomeRandomClass myObjectInstantiated = new SomeRandomClass(); + +// Processing hat noch weitere Collections (wie zum Beispiel Dictionaries und +// Listen). Aus Einfachheitsgründen wird dies in diesem Tutorial weggelassen. + +/* ------------------------------------------------- + Mathematik + ------------------------------------------------- +*/ + +// Arithmetik +1 + 1 // => 2 +2 -1 // => 1 +2 * 3 // => 6 +3 / 2 // => 1 +3.0 / 2 // => 1.5 +3.0 % 2 // => 1.0 (Modulo) + +// Processing beinhaltet auch einige Funktionen, welche mathematische +// Operationen vereinfachen +float f = sq(3); // Quadrat => f = 9.0 +float p = pow(3, 3); // Potenz => p = 27.0 +int a = abs(-13); // Absolute Zahl => a = 13 +int r1 = round(3.1); // Runden => r1 = 3 +int r2 = round(3.7); // Runden => r2 = 4 +int sr = sqrt(25); // Quadratwurzel => sr = 5.0 + +// Vektoren +// Processing bietet eine einfache Möglichkeit an, mit Vektoren zu arbeiten mit +// der Klasse PVector. Die Klasse kann zwei- und dreidimensionale Vektoren +// darstellen und bietet Methoden an, welche nützlich sein können für Matrizen- +// Operationen. Weitere Informationen findest du hier: +// (https://processing.org/reference/PVector.html) + +// Trigonometrie +// Processing unterstützt auch trigonometrische Operationen mit Hilfe dieser +// Funktionen: `sin()`, `cos()`, `tan()`, `asin()`, `atan()`. Für die einfache +// Konvertierung gibt es außerdem noch die Funktionen `degrees()` und `radians()`. +// Die trigonometrischen Funktionen rechnen mit dem Winkelmaß Radian, wodurch +// die Gradzahlen zuerst konvertiert werden müssen. +float one = sin(PI/2); // => one = 1.0 +// Wie du vielleicht bemerkt hast, existieren einige Konstanten für trigo- +// metrische Operationen; `PI`, `HALF_PI`, `QUARTER_PI` und so weiter ... + +/* ------------------------------------------------- + Kontrollstrukturen + ------------------------------------------------- +*/ + +// Bedingte Anweisungen +// Bedinge Anweisungen werden gleich wie in Java geschrieben. +if (author.getAppearence().equals("hot")) { + print("Narzissmus vom Feinsten!") +} else { + // Du kannst hier weitere Bedingungen prüfen. + print("Irgendetwas ist falsch hier!"); +} +// Für die `if`-Anweisungen gibt es auch eine Kurzschreibweise +// Dies sind sogenannte ternäre Operatoren. +int i = 3; +String value = (i > 5) ? "Groß" : "Klein"; // => "Klein" + +// Die Switch-Case-Anweisung kann verwendet werden, um mehrere Bedingungen +// zu prüfen. +// Wichtig ist, dass nach jeder Bedingung ein `break`-Statement verwendet wird, +// sonst werden alle folgenden ausgeführt und es wird nicht mehr überprüft, ob +// die Bedingung wahr ist. +int value = 2; +switch(value) { + case 0: + print("Auf keinen Fall!"); // Dies wird nicht ausgeführt. + break; // Geht zum nächsten Statement und prüft dieses + case 1: + print("Wir kommen näher..."); // Auch dies wird nicht ausgeführt + break; + case 2: + print("Bravo!"); // Dies wird ausgeführt. + break; + default: + print("Nicht gefunden."); // Diese Zeile wird ausgeführt, wenn keine + // der anderen Operatoren wahr sind. + break; +} + +// Wiederholungen +// For-Schleifen - Auch hier ist die Syntax wieder gleich wie in Java +for(int i = 0; i < 5; i++) { + print(i); // Gibt die Zahlen 0 bis 4 aus. +} + +// While-Statements +int j = 3; +while(j > 0) { + print(j); + j--; // Dies ist wichtig, dass der Code nicht unendlich lange läuft. +} + +// `loop()` | `noloop()` | `redraw()` | `exit()` +// Dies sind spezifische Funktionen, welche in Processing verwendet werden +// können, um den Programmablauf zu steuern. +loop(); // erlaubt es der `draw()`-Methode immer zu laufen, während +noloop(); // dies nur für einmal erlaubt. +redraw(); // führt die `draw()`-Methode noch einmal aus. +exit(); // Diese Methode stoppt das Programm. Dies kann nützlich sein, wenn die + // Methode `draw()` immer läuft. +``` + +## Mit Processing zeichnen + +Da du nun die Grundsätze der Programmiersprache verstanden hast, schauen wir +uns nun das Beste an Processing an - Das Zeichnen! + +``` + +/* ------------------------------------------------- + Figuren + ------------------------------------------------- +*/ + +// 2D-Figuren + +// Punkte +point(x,y); // im zweidimensionalen Raum +point(x, y, z); // im dreidimensionalen Raum +// Diese Befehle zeichnen einen Punkt an der Koordinate. + +// Linien +line(x1, y1, x2, y2); // im zweidimensionalen Raum +// Dies zeichnet eine Linie, welche durch die zwei Punkte (x1, y1) und (x2, y2) +// definiert wird. +line(x1, y1, z1, x2, y2, z2); // im dreidimensionalen Raum +// Analog wird hier eine Linie gezeichnet mit drei Punkten + +// Dreieck +triangle(x1, y1, x2, y2, x3, y3); +// Zeichnet ein Dreieck, welches als Eckpunkte die drei Koordinaten hat. + +// Rechteck +rect(a, b, c, d, [r]); // Mit dem optionalen Parameter kann der Winkel aller + // vier Ecken definiert werden +rect(a, b, c, d, [tl, tr, br, bl]); // Mit weiteren optionalen Parametern kann + // jeder Winkel des Rechtecks definiert werden. +// Dies zeichnet ein Quadrat mit der Koordinate {a, b} als linke obere Ecke +// die Parameter c und d sind für die Breite und Höhe. + +// Vierecke +quad(x, y, x2, y2, x3, y3, x4, y4); +// Dies zeichnet ein Viereck, welches die einzelnen Koordinaten als Eckpunkte hat. + +// Ellipse +ellipse(x, y, width, height); +// Zeichnet eine Ellipse beim Punkt {x. y}. Die Breite und die Höhe werden durch +// die Parameter width und height definiert. + +// Arc +arc(x, y, width, height, start, stop, [mode]); +// Die ersten vier Parameter sollten selbsterklärend sein. +// start und end definieren die Winkel, bei welchen `arc` starten resp. enden +// (in Radians) +// Der optionale Parameter `mode` definiert, ob der Kreisbogen gefüllt wird +// oder nicht. +// Die möglichen Optionen für `mode` sind: PIE, CHORD und OPEN. + +// Kurven +// Processing bietet zwei mögliche Kurven an, welche verwendet werden können. +// Da es hier darum geht, dass es möglichst simpel ist, werden hier keine +// weiteren Details genannt. Wenn du Kurven in deinem Programm verwenden möchtest, +// sind die folgenden Links empfehlenswert: +// https://processing.org/reference/curve_.html +// https://processing.org/reference/bezier_.html + + +// 3D-Figuren + +// Der dreidimensionale Raum kann aktiviert werden, indem man den Renderer- +// Parameter in der Methode `size()` zu "P3D" setzt. +size(width, height, P3D); +// Im dreidimensionalen Raum müssen die Koordinaten übersetzt werden, damit +// diese korrekt gerendert werden. + +// Box +box(size); // Würfel mit der Seitenlänge `size` +box(w, h, d); // Quader definiert durch Breite, Höhe und Tiefe + +// Kugel +sphere(radius); // Die Größe wird definiert durch den Parameter `radius` +// Der Mechanismus hinter dem Rendern von Kugeln wurde durch mosaikartige +// Dreiecke implementiert. +// Mit der folgenden Funktion ist es möglich, zu bestimmen wie detailliert die +// Kugel gerendert wird. +// spereDetail(res); +// Weitere Informationen sind hier zu finden: (https://processing.org/reference/sphereDetail_.html) + +// Unregelmäßige Figuren +// Was ist, wenn du etwas zeichnen möchtest, was nicht durch Processing-Funktionen +// abgedeckt ist? +// Es ist möglich, die Funktionen `beginShape()`, `endShape()` und `vertex(x,y) +// zu verwenden. +// Weitere Informationen findest du hier: (https://processing.org/reference/beginShape_.html) +// Du kannst selber gemachte Formen auch verwenden mit der PShape-Klasse. +// Informationen zu PShape gibt es hier: (https://processing.org/reference/PShape.html) + +/* ------------------------------------------------- + Transformationen + ------------------------------------------------- +*/ + +// Tranformationen sind nützlich, um ständig zu wissen, wo die Koordinaten und +// die Ecken einer Form sind, welche du gezeichnet hast. Grundsätzlich sind dies +// Matrizenoperationen. `pushMatrix()`, `popMatrix()` und `translate()`. +pushMatrix(); // Speichert das aktuelle Koordinatensystem auf dem Stack + // alle Transformationen werden hier angewendet. +popMatrix(); // Stellt das gespeicherte Koordinatensystem wieder her. +// Wenn du diese Funktionen verwendest, kann das Koordinatensystem gespeichert +// und visualisiert werden, ohne dass es Konflikte gibt. + +// Translate +translate(x,y); // Setzt den Ursprung zu diesem Punkt. +translate(x, y, z); // Pendant zu der oberen Funktion im dreidimensionalen Raum + +// Rotationen +rotate(angle); // Rotiere, um den Betrag, welcher spezifiert wurde. +// Es gibt drei Pendants im dreidimensionalen Raum. +// Namentlich sind dies: `rotateX(angle)`, `rotateY(angle)` und `rotateZ(angle)` + +// Skalierung +scale(s); // Skaliert das Koordinatensystem (entweder erweitern oder verkleinern) + +/* ------------------------------------------------- + Styling und Texturen + ------------------------------------------------- +*/ + +// Farben +// Wie ich zuvor schon erklärt habe, kann die Hintergrundfarbe mit der Funktion +// `background()` definiert werden. Außerdem ist es möglich, dass man zuerst +// eine Farbe definiert und diese erst danach der Funktion übergeben wird. +color c = color(255, 255, 255); // WEISS! +// Standardmäßig verwendet Processing das RGB-Farbschema, aber dies kann +// zu HSB konfiguriert werden, indem die Funktion `colorMode()` verwendet wird. +// Weitere Informationen findest du hier: (https://processing.org/reference/colorMode_.html) +background(c); // Ab jetzt ist der Hintergrund in weiß. +// Du kannst die Funktion `fill()` verwenden, um die Farbe auszuwählen, mit +// welcher die Formen ausgefüllt werden. +// Dies muss konfiguriert werden bevor Formen und Figuren gezeichnet werden. +fill(color(0, 0, 0)); +// Wenn du nur die Farbe der Umrandungen definieren möchtest, kannst du die +// Funktion `stroke()` verwenden. +stroke(255, 255, 0, 200); // Linienfarbe wird zu gelb mit einer höheren + // Transparenz geändert. + +// Bilder +// Processing kann Bilder rendern und diese unterschiedlich verwenden. Die +// meisten Bilder sind im Datentyp `PImage` gespeichert. +filter(shader); // Processing unterstützt mehrere Filter-Funktionen, damit + // Bilder verändert werden können. +texture(image); // PImage kann als Argument, weiteren Funktionen übergeben + // werden, um die Figuren zu "Text" zu machen. +``` + +Wenn du weitere Dinge mit Processing kennenlernen willst, dann gibt es unzählige +Dinge, welche du mit Processing machen kannst. Das Rendern von Modellen, +Schattierungen und viele mehr. Für ein kurzes Tutorial bietet Processing zu viel, +daher verweise ich dich, falls du interessiert bist, auf die offizielle +Dokumentaion. + +``` +// Bevor wir weiterfahren, werde ich einige Aspekte zum Importieren von +// Bibliotheken und Paketen sagen, damit du Processing erweitern kannst.. + +/* ------------------------------------------------- + Import + ------------------------------------------------- +*/ + +// Die Macht von Processing kann besser veranschaulicht werden, wenn wir +// Bibliotheken und Pakete importieren. +// Die Import-Anweisung kann wie unten geschrieben zu Beginn des Quelltextes +// geschrieben werden. +import processing.something.*; +``` + +## Beispielprogramm + +Lass uns ein Beispiel von openprocessing.org ansehen, welches verdeutlicht, +was man in Processing mit nur wenigen Zeilen Code machen kann. + +Kopiere den nachfolgenden Code in deine Processing IDE. + +``` +// Disclaimer: Ich habe das Porgramm nicht selbst geschriben. Diese Skizze +// stammt aus openprocessing, allerdings soll dieses Programm zeigen, wie wenig +// Zeilen Code notwendig sind, um etwas Cooles zu machen. +// Abgerufen von: (https://www.openprocessing.org/sketch/559769) + +float theta; +float a; +float col; +float num; + +void setup() { + size(600,600); +} + +void draw() { + background(#F2F2F2); + translate(width/2, height/2); + theta = map(sin(millis()/1000.0), -1, 1, 0, PI/6); + + float num=6; + for (int i=0; i<num; i++) { + a =350; + rotate(TWO_PI/num); + branch(a); + } +} + +void branch(float len) { + col=map(len, 0, 90, 150, 255); + fill(col, 0, 74); + stroke (col, 0, 74); + line(0, 0, 0, -len); + ellipse(0, -len, 3, 3); + len*=0.7; + + if (len>30) { + pushMatrix(); + translate(0, -30); + rotate(theta); + branch(len); + popMatrix(); + + pushMatrix(); + translate(0, -30); + rotate(-theta); + branch(len); + popMatrix(); + } +} +``` + +Processing ist einfach zu erlernen und ist vorallem nützlich, um Multimedia- +Inhalte (auch in 3D) zu erstellen ohne viel Code zu schreiben. Es ist so einfach +gehalten, dass man den Code durchlesen kann und man versteht den Programmablauf +bereits. + +Wenn du externe Bibliotheken, Pakete oder eigene Klassen einbindest, kann ein +Programm, welches mit Processing geschrieben wurde, durchaus auch kompliziert +werden. + +## Einige nützliche Links + +- [Processing Webseite](http://processing.org) +- [Processing Sketches](http://openprocessing.org) |