načítání...
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

E-kniha: Želví grafika - Radek Pelánek

Želví grafika

Elektronická kniha: Želví grafika
Autor:

Želví grafika je způsob, jak vykreslovat zajímavé obrázky pomocí několika elementárních příkazů („jdi dopředu“, „zatoč doprava“) a základních programátorských konstrukcí ... (celý popis)
Titul je skladem - ke stažení ihned
Médium: e-kniha
Vaše cena s DPH:  119
+
-
4
bo za nákup

ukázka z knihy ukázka

Titul je dostupný ve formě:
elektronická forma tištěná forma

hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%   celkové hodnocení
0 hodnocení + 0 recenzí

Specifikace
Nakladatelství: » Computer press
Dostupné formáty
ke stažení:
PDF
Upozornění: většina e-knih je zabezpečena proti tisku a kopírování
Médium: e-book
Rok vydání: 2018
Počet stran: 78
Rozměr: 23 cm
Úprava: ilustrace
Vydání: 1. vydání
Skupina třídění: Speciální počítačové metody. Počítačová grafika
Jazyk: česky
ADOBE DRM: bez
ISBN: 978-80-251-4905-8
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis

Želví grafika je způsob, jak vykreslovat zajímavé obrázky pomocí několika elementárních příkazů („jdi dopředu“, „zatoč doprava“) a základních programátorských konstrukcí (cykly, proměnné, funkce). Je to osvědčený nástroj pro výuku programování a matematiky – používá se úspěšně od 60. let 20. století a existuje řada prostředí, ve kterých ji lze realizovat. Je velmi intuitivní a lze ji využít už s dětmi na prvním stupni základních škol. Současně však přirozeným způsobem poskytuje prostor i pro procvičení netriviálních matematických a programátorských pojmů, jako jsou rekurze nebo goniometrické funkce. Kniha systematicky pokrývá celou škálu využití želví grafiky. Obsahuje velké množství obrázků, které slouží pro vysvětlení principů a jako výzvy k řešení, ať už v rámci výuky nebo samostatného vzdělávání. Kniha mimo jiné zodpoví následující otázky: Jak se kreslí domeček? Dokážete vypočítat úhel hvězdy? Kolik proměnných potřebujete na spirálu? Jak vypadá dračí křivka? Kde všude lze najít Kochovu vločku? Je indické umění rekurzivní? A co s tím vším má společného želva? O autorovi: Radek Pelánek učí na Fakultě informatiky Masarykovy univerzity Brno. Má bohaté zkušenosti s výukou programování, mj. vede úvodní kurz programování, který má ročně zapsáno přes 600 studentů. Je spoluautorem více než 50 odborných prací a autorem 9 knih.

(exkurze do programování, geometrie a umění)
Předmětná hesla
Zařazeno v kategoriích
Radek Pelánek - další tituly autora:
Modelování a simulace komplexních systémů -- Jak lépe porozumět světu Modelování a simulace komplexních systémů
Hlavolamikon -- Sbírka hlavolamů, hádanek, šifer a logických úloh Hlavolamikon
 (e-book)
Hlavolamikon Hlavolamikon
 (e-book)
Programátorská cvičebnice Programátorská cvičebnice
Šifry pro děti Šifry pro děti
Želví grafika -- Exkurze do programování, geometrie a umění Želví grafika
 
K elektronické knize "Želví grafika" doporučujeme také:
 (e-book)
Digitální detox Digitální detox
 
Recenze a komentáře k titulu
Zatím žádné recenze.


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

Želví grafika

Exkurze do programování, geometrie a umění

Vyšlo také v tištěné verzi

Objednat můžete na

www.computerpress.cz

www.albatrosmedia.cz

Radek Pelánek

Želví grafika – e-kniha

Copyright © Albatros Media a. s., 2018

Všechna práva vyhrazena.

Žádná část této publikace nesmí být rozšiřována

bez písemného souhlasu majitelů práv.


Obsah 1 Jak jsem potkal želvu 5 2 Želva se učí kreslit 7

Úhly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Barvy, šířky, tečky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Vyplňování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Výzvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 Želva opakuje 13

Mnohoúhelníky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Hvězdy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Opakované klikyháky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Výzvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4 Želva se učí nové příkazy 19

Jak se kreslí domečky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Želva si rozšiřuje slovník . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Opakované mnohoúhelníky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Výzvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5 Želva si pamatuje proměnné 27

Spirály: změna délky kroku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Spirály: změna velikosti úhlu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Dělitelnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Výzvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6 Želví trénink geometrie 35

Pravoúhlé trojúhelníky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Kružnice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Želví grafika

Souřadnice a virtuální želva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Srdcovka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Výzvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 7 Želva zkoumá rekurzi a fraktály 45

Fraktály . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

L-systémy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Generování rostlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Výzvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 8 Želva má kamarádky 57

Honička . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Spojnice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Výzvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 9 Želva a umění 63

Meandry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Proplétané vzory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Quilt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Islámské geometrické vzory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Indické kolamy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 A Možnosti realizace 71

Programování pomocí grafických bloků . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Logo a NetLogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Vlastní implementace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Fyzický robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

L-systémy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 B Pedagogické a historické poznámky 75

Pedagogické výhody želví grafiky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Želví grafika a výuková témata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Způsob výuky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Zdroje 79 1 Jak jsem potkal želvu Pořídil jsem si želvu. Jmenuje se Žofka a není to vůbec obyčejná želva. Brzy jsem si všiml, že umí lozit krásně rovně a zanechává za sebou v písku pěkné čáry. Navíc je velmi inteligentní, takže rozumí různým příkazům. A také se ráda učí nové věci.

Tak jsme spolu začali experimentovat – dali jsme se na kreslení obrázků. Místo do písku kreslíme na papír. Přivázal jsem jí opatrně na ocásek malé pero, kterým dělá čáry. Takže když jí řeknu „běž dopředu, otoč se doprava, běž dopředu, otoč se doleva“, vykreslí dvě kolmé čáry. A když tyto příkazy pětkrát zopakuji, vykreslí schody:

Budu vám vyprávět o tom, jak jsme se s Žofkou učili kreslit čím dál složitější obrázky. Naučili jsme se při tom spoustu věcí o programování, matematice a taky o umění.

Pokusy se želvou byly velmi zajímavé, mimo jiné proto, že želva chyby netrestá, ale odměňuje. Často se mi stalo, že jsem chtěl s pomocí želvy vykreslit nějaký obrázek, ale pokyny, které jsem jí dal, nebyly úplně správně. Žofka vždy obrázek trpělivě vykreslila a výsledek mě mnohdy překvapil – občas byl i hezčí než můj původní záměr. Tak třeba tyto obrázky: Želví grafika

Původně jsem chtěl vykreslit ten první – jednoduchou kytičku. Špatně jsem si ale vypočítal vzdálenosti a úhly, jaké mám želvě zadat, a Žofka tak vykreslila při mých pokusech další dva obrázky, které se mi nakonec líbí víc.

Chtěli byste si vyzkoušet kreslení s námi? Pokud zrovna nemáte po ruce velmi inteligentní a trpělivou želvu, nezoufejte. Želví grafiku si můžete zkusit i na počítači. V příloze na konci knihy najdete přehled možností a rady k jejich použití.

Abyste měli impulz k vlastnímu experimentování, neprozradím vám u všech obrázků, jak přesně jsme je s Žofkou vykreslili, a nechám vám je jako výzvy k samostatnému řešení. Tyto výzvy jsou uvedeny vždy na konci kapitoly a pomocí hvězdiček je vyznačena jejich obtížnost. Neváhejte vymýšlet i další, vlastní výzvy. Když se naučíte přemýšlet jako želva, najdete kolem sebe spoustu zajímavé inspirace.

Pojďte s námi na překvapivě dobrodružnou výpravu, při které potkáme zajímavou společnost zdánlivě nesouvisejících obrázků a pojmů z programování, matematiky a umění: hvězdy, diamanty, Ulamovu spirálu, křivku srdcovku, květ života, Fibonačiho strom, Kochovu vločku, Sierpi ́nského trojúhelník, fraktální kytičky, keltské ornamenty, indické rekurzivní umění i prošívané deky. 2 Želva se učí kreslit Nejprve jsme s Žofkou museli zvládnout základní příkazy. Ty úplně nejdůležitější jsem již zmiňoval: posunutí dopředu a otočení doprava či doleva. Aby Žofka přesně věděla, co má dělat, nestačí však jen příkaz „jdi dopředu“ nebo „zatoč doprava“. Musím jí také říct, o kolik přesně se má posunout a jak moc má zatáčet. Takže příkaz k přesunu vždy doprovázím vzdáleností, která udává délku posunu, a příkaz k otočení doprovázím úhlem, o který se má želva otočit. Vypadá to třeba takto:

dopředu 100 dopředu 70

dopředu 70 dopředu 100

doprava 150° doleva 120°

doprava 150°

„A ještě mi můžeš dávat příkaz pro couvání dozadu, to taky zvládnu,“

navrhla Žofka.

„Já vím, že jsi šikovná želva a umíš couvat. To je dobře. Ale speciální příkaz

pro couvání potřebovat nebudeme. Místo toho tě naučím používat záporná čísla. Posun dopředu o záporné číslo je totiž couvání, například dopředu -100 znamená to stejné, jako by znamenalo dozadu 100,“ vysvětlil jsem jí.

8 Želví grafika

Úhly

Žofka je sice hodně chytrá, ale pro začátek jsem jí musel vysvětlit, co znamenají

úhly a jak je měříme: Že celá otočka je 360

, otočka na druhou stranu je 180

,

pravý úhel je 90

a tak dále. Protože to na začátku trochu pletla, připravil jsem

jí návodný obrázek. Do něj jsem vyznačil úhly, které jsme nejčastěji používali:

30°

45°

60°

90°

120°

135°

150°

180°

210°

225°

240°

270°

300°

315°

330°

Jako rozcvičku pro procvičení úhlů jsme zkusili vykreslit jednoduchou

klikatou čáru, u které se střídá zatáčení doleva a doprava o zadaný úhel:

30°

90°

150°

Barvy, šířky, tečky

Poté, co jsme si natrénovali základní kreslení, začala Žofka trochu vymýšlet:

„Já bych chtěla kreslit i pestřejší obrázky, nejen pořád samé stejné černé čáry.“

A tak jsem Žofku postupně naučil další příkazy. Vcelku jednoduché jsou

příkazy „zvedni pero“ a „polož pero“ – Žofka podle nich zvedá ocásek a s ním

i pero. Při kreslení za sebou nechává čáru, jen pokud má položené pero. S po

mocí těchto příkazů tak může kreslit třeba přerušovanou čáru.

2. Želva se učí kreslit 9

„A jak uděláme barvy?“ zajímala se Žofka.

„Co kdybych ti na ocas přidělal několik barevných per? Ty ho vždy natočíš

tak, abys kreslila správnou barvou,“ navrhl jsem.

„Obávám se, že přeceňuješ schopnosti mého ocásku,“ odvětila Žofka.

Tak jsem jí pořídil pomocníka – trpaslíka Tondu. Tonda jezdí Žofce na

krunýři, má batoh plný barevných per a pomáhá s následujícími příkazy. Na

příkazy „nastav barvu“ a „nastav tloušťku“ Tonda vymění želvě na ocásku pero

tak, aby mělo správnou barvu a tloušťku. Na příkaz „udělej tečku“ Tonda udělá

vybarvenou tečku zadané velikosti na místě, kde má zrovna želva ocásek. Díky

těmto novým příkazům Žofka s Tondou zvládnou třeba následující obrázky:

dopředu40

zvedni pero

dopředu20

polož pero

dopředu40

nastav barvu modrá

dopředu 70

nastav barvučervená

nastav tloušťku 3

dopředu30

dopředu50

zvedni pero

udělej tečku

dopředu 50

udělej tečku

Vyplňování

Nakonec jsme natrénovali příkazy pro vybarvování: „začátek vyplňování“

a „konec vyplňování“. Na pokyn k ukončení vyplňování Tonda seskočí z želvy

a temperovou barvou pěkně vymaluje celou oblast, kterou želva od začátku

vyplňování obkroužila. Vypadá to třeba takto:

dopředu 50

začátek vyplňování žlutě

dopředu 50

doprava 120°

dopředu 50

doprava 120°

dopředu 50

konec vyplňování

Když používáme vyplňování, musíme myslet na to, že pořadí vykreslování

je důležité. Pokud vykreslíme vyplněné oblasti, které se překrývají, bude na

konci vidět jen poslední vykreslená vrstva (Tonda používá kvalitní temperové

barvy). To nám může často usnadnit práci.

10 Želví grafika

Například při vykreslování české vlajky nemusíme vykreslovat přímo čer

vený lichoběžník, který na vlajce vidíme. Stačí vykreslit obyčejný obdélník

a přes něj pak vykreslit modrý trojúhelník.

1 2 3

Výzvy

Jednoduché tvary ?

Pomocí základních příkazů (dopředu, doleva, doprava) vykreslete následující

tvary:

Želví abeceda ?

Jaká písmena vykreslí následující posloupnosti příkazů?

1. dopředu 100, doleva 90

, dopředu 40, doleva 180

, dopředu 80

2. dopředu 100, doprava 135

, dopředu 140, doleva 135

, dopředu 100

3. dopředu100,doleva180

,dopředu50,doleva45

,dopředu70,doleva180

,

dopředu 70, doprava 90

, dopředu 70

Napište programy pro vykreslení dalších písmen. 2. Želva se učí kreslit 11

Morseova abeceda ? Morseova abeceda kóduje písmena pomocí teček a čárek. Například A je „·−“, B je „−···“. Naučte želvu vykreslovat vybraná písmena v Morseově abecedě.

Vlajky ?? Vykreslujte vlajky dalších zemí. Jednoduché jsou ty, které jsou jen z pruhů (Německo, Itálie, Lotyšsko). Zajímavější, ale stále zvládnutelné pomocí jednoduchých příkazů jsou ty s křížem (Švýcarsko, Švédsko, Norsko).

Šifra opilé želvy ?? Vyluštěte následující nápis, který nakreslila Žofka, když se jednou omylem místo vody napila vodky. Byla pak trochu opilá a při kreslení zatáčela čím dál tím víc doprava (při každé zatáčce se zatočení navíc zvětšovalo o 2 stupně).



       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz - online prodej | ABZ Knihy, a.s.
ABZ knihy, a.s.
 
 
 

Knihy.ABZ.cz - knihkupectví online -  © 2004-2019 - ABZ ABZ knihy, a.s. TOPlist