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--- kurse:ef05a-2021:kurven:xmastree [2021/11/08 07:41]
Ivo Blöchliger [Darstellung der 3-dimensionalen Punkte]
+++ kurse:ef05a-2021:kurven:xmastree [2021/11/29 07:48] (current)
Ivo Blöchliger
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 ====== Christbaumbeleuchtung ======
-Zur Zeit befinden sich 200 LEDs auf dem Baum, die einzeln adressiert werden können (und theoretisch je 65k Farben darstellen können). Die LEDs befinden sich an folgenden Positionen:
+Zur Zeit befinden sich <del>200</del> 500 LEDs auf dem Baum, die einzeln adressiert werden können (und theoretisch je 65k Farben darstellen können). Die LEDs befinden sich an folgenden Positionen (aktualisiert am 23.11.):
-<hidden Positionen der LEDs>
-<code python>
+{{kurse:ef05a-2021:kurven:posdata.py}}
-leds = [[44.6, 22.6, 112.3], [-2.4, 9.7, 163.1], [-0.0, 9.5, 163.6], [-8.3, -5.0, 170.8], [-24.8, 18.2, 63.9], [-26.0, 5.2, 66.8], [-24.6, 5.0, 69.5], [-27.3, 5.8, 75.0], [-12.3, 6.3, 83.0], [-24.5, 4.5, 85.3], [-21.3, 1.2, 91.7], [-22.6, 6.7, 102.3], [-17.5, 4.5, 96.3], [-25.0, 4.0, 99.3], [-26.9, -2.6, 102.5], [-16.7, 4.3, 108.3], [-57.4, -3.7, 118.4], [-18.0, 5.1, 119.0], [-19.4, 1.0, 129.3], [-14.1, 7.7, 133.5], [-6.9, 1.9, 139.7], [-15.1, 8.0, 146.4], [-12.4, 1.2, 153.1], [-12.6, 6.4, 158.7], [-14.2, 1.3, 166.8], [-8.5, 7.8, 166.7], [-12.1, 4.7, 178.7], [-5.8, 0.2, 182.7], [1.8, -1.6, 178.6], [3.8, -0.1, 168.8], [13.3, 2.2, 169.9], [8.7, 2.8, 167.9], [9.4, -0.2, 153.9], [14.1, 7.3, 147.1], [18.8, -4.5, 146.9], [11.1, 2.0, 138.5], [23.6, 5.8, 131.5], [16.4, -2.2, 127.8], [19.9, -2.3, 122.2], [25.2, -5.2, 115.5], [22.9, 6.0, 110.3], [32.3, -7.0, 105.5], [26.4, -3.7, 99.2], [31.4, -7.9, 91.4], [36.5, -0.1, 86.3], [34.0, -5.8, 82.5], [42.0, 2.7, 76.6], [33.7, -16.0, 70.0], [29.0, -4.6, 66.1], [38.7, -6.4, 60.4], [36.8, -7.5, 55.6], [33.8, -5.7, 45.3], [33.2, -4.2, 44.5], [28.5, -12.7, 37.0], [20.8, -24.9, 36.5], [23.8, -28.9, 41.1], [-0.3, -36.7, 42.5], [18.7, -27.0, 54.4], [25.3, -32.5, 61.8], [18.8, -27.7, 67.4], [10.5, -30.2, 67.3], [25.7, -28.6, 78.8], [19.7, -36.5, 87.2], [21.6, -30.8, 91.7], [13.7, -24.6, 95.1], [10.0, -24.5, 104.1], [10.9, -29.0, 109.5], [14.1, -22.7, 115.0], [2.7, -27.3, 120.2], [10.8, -21.0, 130.4], [14.8, -16.1, 132.6], [2.4, -14.7, 143.1], [4.5, -11.8, 145.4], [-1.7, -15.0, 152.6], [3.7, -13.8, 159.8], [0.7, -6.8, 163.4], [-0.2, -4.3, 170.8], [-0.1, -5.5, 179.7], [2.9, 4.3, 177.4], [-5.5, 5.2, 172.5], [-12.1, 8.9, 172.2], [-13.0, 9.6, 167.2], [-7.8, 14.1, 161.3], [-15.0, 12.8, 153.5], [-14.5, 10.1, 147.2], [-12.8, 20.5, 140.4], [-15.3, 18.0, 132.7], [-15.4, 18.3, 128.9], [-17.7, 22.8, 122.3], [-15.1, 23.9, 115.5], [-17.0, 31.9, 112.4], [-14.9, 32.7, 102.7], [-13.9, 33.1, 99.2], [-15.0, 34.7, 92.6], [-14.2, 34.5, 86.2], [-18.6, 40.2, 81.9], [-18.1, 34.3, 73.7], [-15.3, 40.8, 67.5], [-12.1, 32.2, 61.0], [-17.2, 36.6, 57.4], [-9.9, 32.6, 51.0], [-14.0, 36.8, 46.5], [-3.2, 36.7, 42.9], [-8.8, 31.2, 35.6], [4.4, 38.8, 42.3], [-1.6, 43.9, 48.3], [6.3, 45.0, 53.5], [4.7, 44.5, 54.8], [-1.0, 47.5, 63.7], [1.7, 41.5, 67.8], [-1.8, 40.7, 74.9], [0.9, 45.5, 76.1], [-0.7, 37.9, 81.8], [0.1, 40.0, 85.6], [2.1, 35.0, 94.3], [3.7, 36.1, 102.2], [-4.8, 37.4, 110.5], [3.3, 32.9, 111.3], [1.9, 29.0, 115.9], [-5.8, 21.6, 124.9], [-3.8, 26.6, 130.6], [-3.9, 21.0, 134.1], [-4.5, 25.9, 140.9], [-1.4, 20.8, 143.1], [-5.0, 20.6, 153.4], [1.3, 16.5, 158.1], [-6.5, 17.0, 166.4], [-5.6, 12.9, 168.9], [2.0, 7.2, 171.4], [2.6, 8.1, 179.8], [4.2, 1.2, 176.4], [9.2, -9.4, 174.2], [6.7, -8.5, 165.5], [11.9, -6.9, 160.6], [11.9, -6.8, 153.8], [13.8, -15.8, 151.5], [13.4, -10.7, 143.8], [22.5, -12.6, 141.0], [18.9, -14.9, 133.8], [22.6, -14.9, 126.4], [23.2, -16.4, 116.6], [24.7, -16.0, 115.0], [26.7, -15.6, 108.9], [32.5, -10.6, 101.3], [28.4, -14.7, 93.7], [33.7, -12.2, 89.4], [33.6, -12.2, 87.5], [29.0, -14.0, 76.9], [30.7, -13.1, 73.6], [29.5, -19.9, 64.0], [26.1, -17.3, 63.2], [30.7, -15.5, 50.8], [34.8, -6.9, 49.9], [31.3, -6.2, 46.0], [25.4, 5.7, 46.7], [24.4, 4.8, 44.9], [27.1, 8.3, 46.2], [31.5, 14.6, 52.3], [34.2, 17.4, 56.9], [28.6, 18.2, 60.4], [32.1, 15.0, 69.0], [24.4, 20.2, 76.0], [23.0, 21.7, 85.6], [21.9, 21.0, 85.7], [14.1, 16.2, 90.6], [24.4, 14.2, 95.6], [14.8, 15.8, 106.7], [13.9, 6.2, 109.9], [16.9, 16.0, 119.7], [16.4, 12.0, 122.2], [14.2, 8.6, 128.7], [5.8, 1.2, 137.4], [8.9, 11.3, 142.3], [9.2, 4.6, 146.8], [6.7, 4.8, 153.3], [5.5, 8.8, 161.8], [3.8, 6.4, 165.7], [-7.5, 2.2, 174.8], [0.6, -3.3, 179.9], [-5.4, 0.8, 183.5], [-3.1, 3.6, 180.9], [1.0, 11.4, 175.2], [5.5, 8.4, 172.2], [3.5, 17.8, 160.4], [2.5, 19.0, 159.3], [9.6, 15.7, 150.7], [2.9, 20.9, 141.4], [9.8, 22.0, 138.8], [12.2, 20.0, 133.1], [5.5, 22.3, 124.2], [6.7, 19.9, 117.5], [9.5, 23.4, 112.0], [8.8, 23.0, 105.1], [9.7, 32.1, 97.4], [13.6, 24.0, 90.8], [16.5, 26.6, 88.8], [10.4, 26.9, 82.8], [11.9, 28.4, 75.1], [14.1, 35.6, 67.0], [15.2, 29.2, 65.9]]
-</code>
-</hidden>
 Der Nullpunkt des Koordinatensystems befindet sich am Boden mittig unter dem Stamm, die $z$-Achse nach oben).
+[[kurse:ef05a-2021:kurven:xmastree-math|Mehr zur Mathematik hinter dem Baum]].
 ===== Darstellung der 3-dimensionalen Punkte =====
+Aktueller Code: {{kurse:ef05a-2021:kurven:vector-class.zip}}
 Die Punkte werden von einem Augpunkt $A$ auf die $x/z$-Ebene projiziert. Typischerweise ist $A=(0,300,160)$, d.h. man steht 3 m vor dem Baum.
   * Ergänzen Sie die Vektorklasse um eine Methode ''projectxz(self, a)'' die den projizierten Punkt als zwei-dimensionalen Vektor in der $x/z$-Ebene liefert.
   * Stellen Sie so den Baum einmal dar.
+{{kurse:ef05a-2021:kurven:img_20211111_085642596.jpg}}
 Damit wir uns um den Baum bewegen können, müssten wir auf andere Ebenen projizieren. Es ist aber einfacher einfach den Baum zu drehen.
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+===== Farben =====
+<code python hsvtorgb.py>
+# from https://stackoverflow.com/questions/24852345/hsv-to-rgb-color-conversion
+# Input: Dezimalzahlen zwischen 0.0 und 1.0
+# Output: Dezimalzahlen zwischen 0.0 und 1.0
+def hsv_to_rgb(h, s, v):
+        if s == 0.0: return (v, v, v)
+        i = int(h*6.) # XXX assume int() truncates!
+        f = (h*6.)-i; p,q,t = v*(1.-s), v*(1.-s*f), v*(1.-s*(1.-f)); i%=6
+        if i == 0: return (v, t, p)
+        if i == 1: return (q, v, p)
+        if i == 2: return (p, v, t)
+        if i == 3: return (p, q, v)
+        if i == 4: return (t, p, v)
+        if i == 5: return (v, p, q)
+</code>
+In TigerJython
+<code python>
+   setColor(r,g,b)  # Achtung, r,g,b müssen Ganzzahlen von 0-255 sein (z.B. setColor(int(r), int(g), int(b))
+</code>
+{{kurse:ef05a-2021:kurven:img_20211118_090128261.jpg}}
+===== Animation =====
+Programmieren Sie eine Funktion ''farbe(t,v)'', wobei $t$ die Zeit in Sekunden und $v$ die Position einer LED ist. Die Funktion berechnet dazu die Farbe, die dann auf dem Baum dargestellt werden soll.
+Neuerungen im Code:
+  * Positionen sind in der Datei posdata.py gespeichert und werden mit import in den Code eingebunden.
+  * Code zur Umwandlung hsv->rgb eingebunden
+  * Zeitmessung (import time)
+  * Funktion, die die Farbe setzt
+Aktueller Code: {{kurse:ef05a-2021:kurven:vector-class.zip}}
+Aktueller C++ Code vom «echten» Christbaum: https://github.com/techlabksbg/xmastree