Aufgabe: Programmieren in Java mit Greenfoot Herzchen-Pong (65 Punkte)

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1 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite Aufgabe: Programmieren in Java mit Greenfoot Herzchen-Pong ( Punkte) In dieser Aufgabe sollen Teile eines kleinen Spiels analysiert und implementiert werden. Gegeben sei dazu das folgende Szenario auf einer Welt mit den Ausmaßen 00 mal 00 Pixel: Hinweis: Die Dokumentationen der Klassen Animal, Actor und Greenfoot finden Sie in der Anlage und dürfen für alle Programmieraufgaben als gegeben vorausgesetzt werden. a) Erläutern und begründen Sie die gewählte Klassenstruktur. b) Gegeben ist der folgende Auszug aus dem Programm zur Klasse Herz: ( Punkte ) public void wastueich() { turn(0); move(); i) Erläutern Sie die dargestellten Programmzeilen im Anwendungszusammenhang und beschreiben Sie die Auswirkungen der Methode wastueich auf das Verhalten eines Objekts der Klasse Herz. ii) Implementieren Sie eine Methode public void zufaelligbewegen() mit der sich die Herzen zufällig über den Bildschirm bewegen. ( + Punkte )

2 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite c) Gegeben sei die Methode wasmacheich der Klasse Schlaeger: public void wasmacheich() { if (Greenfoot.isKeyDown("up") == true && gety() > 0) { setlocation(getx(), gety() - 0); if (Greenfoot.isKeyDown("down") == true && gety() < 0) { setlocation(getx(), gety() + 0); Erläutern Sie die dargestellten Programmzeilen im Anwendungszusammenhang und beschreiben Sie den Zweck der Methode wasmacheich insgesamt. ( Punkte ) d) Die Klasse PongWelt soll zu Beginn wie oben abgebildet erstellt werden, d. h. der Schläger erscheint auf Position (0 00), der Ball erscheint auf Position(0 00) und die zehn Herzen erscheinen zufällig im rechten Bildbereich (d. h. im Bereich 00 x 00). Implementieren Sie den Konstruktor der Klasse PongWelt entsprechend. Verwenden Sie für die Erstellung der Herzen eine for-schleife. ( Punkte ) In der Klasse Ball seien zwei Bilder global definiert: private GreenfootImage bildfroh = new GreenfootImage("smileyFroh.png"); private GreenfootImage bildtraurig = new GreenfootImage("smileyTraurig.png"); Außerdem ist die Methode act() wie folgt implementiert: public void act() { if (alleherzengefressen() == true) { turn(); else { bewegenundabprallen(); versucheherzzufressen(); tunochwas(); e) i) Erläutern Sie das Verhalten des Balls, wenn der Benutzer alle Herzen eingesammelt hat. Hinweis: die Methode alleherzengefressen gibt in diesem Fall true zurück ii) Erläutern Sie eine Möglichkeit, wie die Methode alleherzengefressen programmiert werden könnte (Auswirkungen auf Variablen, Methoden, etc.). ( + Punkte )

3 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite f) Gegeben sei die Methode tunochwas der Klasse Ball: public void tunochwas() { if (getx() < 0) { setlocation(00, 00); setimage(bildtraurig); setrotation(greenfoot.getrandomnumber(0) - 0); Erläutern Sie die dargestellten Programmzeilen im Anwendungszusammenhang und beschreiben Sie den Zweck der Methode tunochwas insgesamt. ( Punkte ) g) Implementieren Sie die Methode versucheherzzufressen wie folgt: Zunächst prüft der Ball, ob er ein Herz einsammeln kann. Ist dies möglich, so "frisst" er das Herz und ändert sein Erscheinungsbild in ein frohes Gesicht. ( Punkte ) h) Die Methode bewegenundabprallen ist noch unvollständig. Der Ball soll sich eigentlich wie folgt verhalten: Der Ball soll immer einen kleinen Schritt vorwärts machen. Trifft der Ball am oberen, am unteren oder am rechten Rand auf, so soll der Ball nach dem Gesetz "Einfallswinkel = Ausfallswinkel" abprallen. Trifft der Ball den Schläger, so soll der Ball in einem zufälligen Winkel zwischen 0 und +0 vom Schläger abprallen. Die noch unvollständige Methode, welche bisher nur das Abprallen am oberen Rand berücksichtigt, sieht wie folgt aus: public void bewegenundabprallen() { // hier fehlt was... if (gety() < 0) { setrotation(0 - getrotation()); if (getx() > 0) {?? // hier fehlt was... Implementieren Sie die Methode vollständig, so dass sich der Ball wie oben beschrieben verhält. ( 0 Punkte )

4 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite i) Um das Spiel etwas leichter zu machen, soll der Benutzer des Spiels eine "Cheat"- Möglichkeit bekommen: Immer wenn der Ball ein fröhliches Gesicht zeigt, so soll der Benutzer den Ball mit der Tastatur lenken können. So wird es einfacher, die Herzen einzusammeln. i) Erläutern Sie, in welcher Klasse / in welchen Klassen Änderungen vorzunehmen. ii) Entwickeln Sie die hierfür nötigen Programmzeilen. ( + Punkte ) ANLAGE Die Klasse Animal: Die Klasse Animal ist die Basisklasse für alle Tiere wie die Krabbe, Hummer oder Sandwürmer. Objekte der Klasse Animal können sich in der Welt bewegen. Auszug aus der Dokumentation der Klasse Animal: public boolean atworldedge() Die Methode prüft, ob das Tier am Rand des Bildschirms angekommen ist. Die Methode liefert true wenn das Tier am Rand ist, andernfalls false public boolean cansee(java.lang.class clss) Die Methode prüft, ob ein Objekt in der Nähe des Tiers ist. Die Methode liefert true wenn das Objekt ein anderes Objekt der Klasse 'clss' sehen kann, andernfalls false public void eat(java.lang.class clss) Die Methode versucht, ein Objekt der Klasse clss zu fressen, welches in direkter Nachbarschaft liegt. Ist kein Objekt der Klasse vorhanden, so passiert nichts. Die Klasse Actor: Die Klasse Actor ist die Basisklasse für alle Objekte, die auf die Welt gesetzt werden können. Auszug aus der Dokumentation der Klasse Actor: public int getrotation() Die Methode liefert die Gradzahl der aktuellen Blickrichtung des Objekts public World getworld() Die Methode liefert die Welt, auf die das Objekt gesetzt wurde. public int getx() Die Methode liefert die aktuelle x-position des Objekts.

5 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite public int gety() Die Methode liefert die aktuelle y-position des Objekts. public void move(int distance) Die Methode bewirkt eine Bewegung um distance Pixel in die aktuelle Richtung. Ist der Wert von distance negativ, so wird eine Rückwärtsbewegung ausgeführt. public void setimage(greenfootimage image) Die Methode setzt das Bild auf das angegebene Bild. public void setlocation(int x, int y) Die Methode setzt die Position des Objekts auf die Koordinaten (x y). public void setrotation(int angle) Die Methode setzt die Gradzahl der aktuellen Blickrichtung des Objekts auf den Wert von angle. public void turn(int angle) Die Methode bewirkt eine Drehung um einen Winkel mit dem Uhrzeigersinn. Ist der Wert von angle negativ, so wird eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn durchgeführt. public void turntowards(int x, int y) Die Methode setzt die Gradzahl der aktuellen Blickrichtung des Objekts so, dass es in die Richtung der Koordinate (x y) schaut. Die Klasse Greenfoot: Die Klasse Greenfoot bietet verschiedene Methoden an: Auszug aus der Dokumentation der Klasse Greenfoot: public boolean iskeydown(string keyname) Die Methode liefert den Wert true, falls die Taste mit dem Namen keyname gedrückt wurde, andernfalls liefert die Methode false. Für die Pfeiltasten werden die Namen "left", "right", "up", "down" verwendet. Für die Leertaste wird der Name "space" verwendet. Alle anderen Tasten haben den Namen der Taste (also z. B. "c" für die Taste c). public int getrandomnumber(int limit) Die Methode liefert eine Zufallszahl zwischen 0 und limit-. public void stop() Die Methode unterbricht die Ausführung des Programms.

6 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite LÖSUNG: Aufgabe: Programmieren in Java mit Greenfoot Herzchen-Pong ( Punkte) a) Sowohl die Herzen, der Ball und auch der Schläger sollen sich auf dem Bildschirm bewegen können. Die Klasse Animal stellt hierfür sinnvolle Methoden zur Verfügung, deshalb sind die beiden Klassen Unterklassen der Klasse Animal. Die Klasse Animal hingegen ist eine Unterklasse der Klasse Actor. Die PongWelt ist eine Unterklasse der Klasse Welt und stellt die Spielwelt zur Verfügung. b.i) In Zeile dreht sich das Herz um 0 im Uhrzeigersinn, in Zeile macht das Herz eine Bewegung um 0 Pixel vorwärts. D. h. insgesamt macht das Herz einen kleinen Bogen. Wird die Methode nun z. B. in der Methode act aufgerufen, so dreht sich das Herz immer im Kreis. b.ii) public void zufaelligbewegen() { turn(greenfoot.getrandomnumber()-0); move(); c) In Zeilen bis wird geprüft, ob der Anwender die Cursortaste "oben" drückt und ob die y-koordinate des Schlägers noch größer als 0 ist. Ist dies der Fall, so wird der Schläger um 0 Pixel nach oben gesetzt. In Zeilen bis wird geprüft, ob der Anwender die Cursortaste "unten" drückt und ob di y-koordinate des Schlägers noch kleiner als 0 ist. Ist dies der Fall, so wird der Schläger um 0 Pixel nach unten gesetzt. Insgesamt wird der Schläger also tastaturgesteuert nach oben/unten bewegt, wobei sicher gestellt wird, dass der Schläger nicht oben oder unten aus dem Bild herauslaufen kann. d) 0 public PongWelt(){ super(00, 00, ); // nicht in der Wertung Schlaeger schlaeger = new Schlaeger(); addobject(schlaeger,0,00); Ball ball = new Ball(); addobject(ball,0,00); for (int i = 0; i < 0; i++) { Herz herz = new Herz(); addobject(herz, 00 + i*0 + Greenfoot.getRandomNumber(0), Greenfoot.getRandomNumber(00) + 0); e.i) Sobald alle Herzen eingesammelt werden bewegt sich der Ball nicht mehr vorwärts, sondern er dreht sich nur noch auf der Stelle im Kreis mit dem Uhrzeigersinn. e.ii)man könnte einen Zähler in der Klasse Ball einführen: private int zaehler = 0; Immer dann, wenn ein Herz gefressen wird, wird der Zähler um eins verringert: if (cansee(herz.class) == true) { zaehler--;. Die Methode alleherzengefressen würde dann nur noch prüfen, ob die Variable

7 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite zaehler = 0 ist: if (zaehler == 0) { return true; else { return false; f) Zunächst wird überprüft, ob die x-koordinate des Balls bereits kleiner als 0 ist, d. h. der Ball am Schläger vorbei nach links geflogen. Ist das der Fall, so wird der Ball wieder in die Mitte des Spielfelds gesetzt (Zeile ), das Bild auf ein trauriges Gesicht gesetzt (Zeile ) und die Drehrichtung auf eine zufälligen Wert zwischen 0 und +0 gesetzt, d. h. der Ball fliegt zunächst nach rechts. Die Methode sorgt also insgesamt dafür, dass der Ball nach dem Rausfliegen wieder ins Spiel gebracht wird. g) h) 0 public void versucheherzzufressen() { if (cansee(herz.class) == true) { eat(herz.class); setimage(bildfroh); public void bewegenundabprallen() { move(); if (gety() < 0 gety() > 0) { setrotation(0 - getrotation()); if (getx() > 0) { setrotation(0 - getrotation()); if (cansee(schlaeger.class) == true && getrotation() > 0 && getrotation() < 0) { setrotation(greenfoot.getrandomnumber(0)-0); i.i) Änderungen sind nur in der Klasse Ball vorzunehmen. Hier könnte z. B. eine neue Methode für die Tastatursteuerung implementiert werden, welche in der act-methode aufgerufen wird. In der Tastatursteuerung muss lediglich geprüft werden, ob das aktuelle Bild des Balls auf wirklich das Bild bildfroh ist. i.ii) 0 public void tastaturdrehenwennfroh() { if (getimage() == bildfroh) { if (Greenfoot.isKeyDown("left") == true) { turn(-); if (Greenfoot.isKeyDown("right") == true) { turn(); und die Methode act muss ergänzt werden: public void act() { if (alleherzengefressen() == true) { turn();

8 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite 0 else { bewegenundabprallen(); versucheherzzufressen(); tastaturdrehenwennfroh(); tunochwas(); // muss ergänzt werden

9 Name:. INFORMATIKKLAUSUR..0 IF-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 0 min. Seite Bewertungsbogen für Aufgabe: Programmieren in Java mit Greenfoot - Herzchen-Pong: Die Schülerin/der Schüler... max. Pkt. erreichte Pkt. a) erläutert und begründet die Klassenstruktur. b) erläutert die Programmzeilen im Anwendungszshg. beschreibt die Auswirkungen auf das Objekt implementiert die Methode zufaelligbewegen c) erläutert die Programmzeilen im Anwendungszshg. beschreibt den Zweck der Methode insgesamt d) implementiert den Konstruktor der Klasse PongWelt e) erläutert das Verhalten des Balls erläutert eine Möglichkeit für die Methode alleherzengefressen f) erläutert die Programmzeilen im Anwendungszshg. beschreibt den Zweck der Methode insgesamt. g) implementiert die Methode versucheherzzufressen h) implementiert die Methode bewegenundabprallen 0 i) erläutert, wo Änderungen vorzunehmen sind. entwickelt die fehlenden Programmzeilen Summe in Prozent 00% abschließende Bewertung: