Klasse TTurtle
Komponenten-freie Variante (Version 2.0 vom 08.01.2010)
© 1998-2010 Sprandel, Mechling

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Die Klasse TTurtle stellt eine Schildkröte ("Turtle") dar, die in einer PaintBox-Komponente eine Zeichnung erzeugen kann. Die Turtle repräsentiert dabei den Zeichenkopf eines Plotters. Jegliche Aktion der Turtle wird durch entsprechende Befehle ausgelöst, welche als Prozeduren bzw. Eigenschaften implementiert sind.


Initialisierung einer Turtle:

Die Klasse erspart die Registrierung einer eigenen visuellen Turtle-Komponente in Delphi, erfordert dafür aber die Erzeugung der Turtle zur Laufzeit und ihre Einbettung in das Programm-Formular. Zunächst muss dafür der


constructor TTurtle.Create(APaintBox: TPaintBox)

aufgerufen werden, am besten in der "OnCreate"-Methode des Formulars. Dem Konstruktor muss eine schon existierende TPaintBox-Instanz übergeben werden, welche der Turtle als Ausgabefenster dienen wird und in der sich die Turtle bewegen kann. Der Konstruktor überschreibt die "OnPaint"-Methode der Paintbox mit der eigenen Grafikausgabe-Methode der Turtle, so dass die Ausgabe der erzeugten Zeichnung intern stets automatisch in die Paintbox umgeleitet wird. Die vom Konstruktor zurückgelieferte Turtle-Instanz muss dann zur weiteren Verwendung in einer (privaten) Variablen des Formulars abgespeichert werden.

Wenn eine Größenänderung des Formulars bzw. der Paintbox zu einer entsprechenden Anpassung der Größe des Turtle-Zeichenbereiches der TTurtle-Instanz Turtle1 führen soll, dann kann dies durch einen Aufruf von


Turtle1.Resize;

in der "OnResize"-Methode des Formulars erreicht werden. Wenn hingegen stets mit einer festen Fenstergröße des Formulars bzw. der PaintBox gearbeitet wird, kann auf diesen Aufruf der Resize-Methode auch verzichtet werden. Bei jeder Neu-dimensionierung des Zeichenbereichs geht nämlich die bisher erzeugte Zeichnung ohnehin verloren.

Elementare Turtle-Befehle:

Die eigentlichen Zeichenbefehle können zur Laufzeit per Programmcode an die Turtle übermittelt werden, z.B. in der Klickprozedur eines Knopfes. Für die elementaren Befehle veröffentlicht TTurtle die folgenden Prozeduren:



Befehl	Beschreibung
HOME	(HOME) setzt die Turtle an die Standard-Startposition
CS	(ClearScreen) löscht die Zeichnung
ST	(ShowTurtle) zeigt die Turtle an
HT	(HideTurtle) verbirgt die Turtle
PD	(PenDown) senkt den Zeichenstift aufs Papier
PU	(PenUp) hebt den Zeichenstift vom Papier ab
FD (s: Double)	(ForwarD) geht um die Strecke s nach vorne
BK (s: Double)	(BacK) geht um die Strecke s rückwärts
LT (w: Double)	(LeftTurn) dreht sich um w Grad nach links
RT (w: Double)	(RightTurn) dreht sich um w Grad nach rechts

Turtle-Eigenschaften:

Zur Information für den Benutzer und zur Regelung vieler Details der grafischen Ausgaben auf dem Bildschirm verfügt die Turtle über zahlreiche Eigenschaften. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick. Wenn in der Spalte "Write" ein "+"-Zeichen eingetragen ist, dann kann dieser Eigenschaft von außen ein neuer Wert zugewiesen werden; ist "Write" auf "-" gesetzt, kann die Eigenschaft nur gelesen werden.



Name	Typ	Write	Beschreibung
PosX	Double	-	Liefert die aktuelle horizontale Turtle-Position
PosY	Double	-	Liefert die aktuelle vertikale Turtle-Position
Width	Integer	-	Liefert die aktuelle Breite des Turtle-Zeichenbereichs
Height	Integer	-	Liefert die aktuelle Höhe des Turtle-Zeichenbereichs
isVisible	Boolean	-	Liefert genau dann "True", wenn die Turtle sichtbar ist
TurtleHeight	Integer	+	Liefert/setzt die Größe der Turtle auf dem Bildschirm
LineWidth	Integer	+	Liefert/setzt die aktuelle Linienbreite
Color	TColor	+	Liefert/setzt die Zeichenfarbe für die Turtle
BGColor	TColor	+	Liefert/setzt die Hintergrundfarbe des Zeichenbereichs
GroundColor	TColor	-	Liefert die Farbe des Punktes, auf dem die Turtle gerade steht
Font	TFont	+	Liefert/setzt den Font für Textausgaben
WaitTime	Integer	+	Liefert/setzt die Wartezeit in ms zwischen zwei Turtle-Ausgaben
BeamEnabled	Boolean	+	Schaltet die Fähigkeit der Turtle zu "sehen" ein/aus (s.u.)



Mit der Eigenschaft "WaitTime" kann die Geschwindigkeit der Turtle-Ausgaben in weiten Grenzen eingestellt werden. Der zugelassene Wertebereich ist [0..2000]:



WaitTime	Bedeutung
wt = 0	Turbo-Modus: Für die meisten Zeichnungen werden keinerlei Zwischenstände des Produktionsprozesses ausgegeben.
0 < wt <= 2000	Einzelschritt-Modus: Nach jedem Turtle-Befehl wird die aktuelle (Teil-)Zeichnung auf dem Bildschirm ausgegeben; zudem wird nach jeder Ausgabe eine Wartezeit von wt Millisekunden eingelegt.

Weitere Turtle-Befehle:

Auch die folgenden Befehle sind als TTurtle-Prozeduren implementiert:



Befehl	Beschreibung
Fill (fillCol: TColor)	Füllt die Figur vom aktuellen Punkt aus mit der übergebenen Farbe aus
MoveXY (u, v: Double)	Bewegt die Turtle (ohne zu zeichnen!) an die Stelle P(u,v)
SetHXY (u, v: Double)	Dreht die Turtle so, dass sie in Richtung des Punktes P(u,v) schaut
PrTxt (text: String)	Schreibt den übergebenen Text auf den Bildschirm
SavePic (fn: String)	Speichert das aktuelle Bild in der BMP-Datei fn ab
LoadPic (fn: String)	lädt ein Bild aus der BMP-Datei fn
PrintPic (wmm: Integer)	Druckt das aktuelle Bild wmm Millimeter breit aus


Neben diesen Prozeduren gibt es noch eine interessante Funktion, mit deren Hilfe man eine "vorausschauende" Turtle realisieren kann:


function FoundColor (Var Dist: Integer; alfa: Double; Col TColor) : Boolean;

Das Funktionsergebnis gibt Auskunft darüber, ob in einem Kreisauschnitt mit Zentrumswinkel alfa und Radius Dist vor der Turtle ein Punkt der Farbe Col gefunden wurde. Falls ja, wird im Variablenparameter Dist die Entfernung zu diesem Punkt zurückgegeben. Damit Sie diese Funktion nutzen können, müssen Sie die Eigenschaft "BeamEnabled" auf "True" setzen.


Weitere Turtle-Eigenschaften sind über das Studium des Quelltextes des TTurtle-Objekts zugänglich. Die Turtle hat tatsächlich noch einiges mehr zu bieten! Die oben beschriebenen Methoden und Eigenschaften sollten aber für die allermeisten unterrichtsrelevanten Situationen mehr als genug sein.

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