基礎プログラミングa 第10回（11/28)

(Basic Programing)

はじめに

おわび

教卓用PCが老朽化してファンの音が煩くなってます。（特に前のほうの席の方）ご容赦下さい。

前回の要約

複数のタートルを並行に動作させるプログラムの作り方を学んだ。
- オブジェクトの一種としての Turtleクラスと、そのクラスに用意された「メソッド」の呼び出し方を学び、また、
- これまでに使っていた関数呼出しが、間接的にはメソッドを呼出していたことも学んだ。
以下の２つの技術
- 値を返す関数を使って、数式を関数として計算させる方法。
- xy座標で位置を指定して亀を動かす方法
を使って、亀君に関数のグラフを描かせる方法を学んだ。
- この技術を使って関数のグラフを描くことを実習課題とした。

前回の積残し分

4.6 リサジュー（発展課題）

4.7 X軸 Y軸も描いておこう

4.8 グラフを描く関数を作る

プログラム例
 REPLでの対話の例

Jumpしてから描画

大筋（要約）：
- 上図のようにx を変化させつつ、
- moveToで、微小な線を描きつつ移動させていく。
配慮事項：
1. -1、1 といった小さい範囲で亀を動かすとキャンバス上で原点近くにまとまった点に近い図になってしまうので、座標値に適当なスケール値（100など）を乗算するといい。
2. このままだと原点（亀が最初に位置する点）からグラフの出発の点まで移動する線が描かれてしまうので、予め jumpToで移動しておくといい。
よくあるエラー：
- jumpTo に対しても、同じスケール値を乗算してあげる必要があるが、これは忘れがち。
補足：
- 補足（APIについて）
Scala言語の（どの言語でも概ね仕組みは同じ）様々なクラスやメソッドや関数や定数は、言語処理系の開発元が規定したものがある。
これをAPIと呼ぶ。
APIに関する詳細な情報は、「リファレンスマニュアル」と呼ばれる文書に書かれていて、 Webで公開されている。
- ただし日本語に翻訳されたものはないことが多いので、なんとか英語での記述を読み解く必要がある。
そのページは、右図のような検索で見つけることができるだろう。

ｰｰｰ

５ Staging モジュールを使った少し進んだScalaプログラミング

importの方法

5.1 Staging を使ってみる

書き方として２つあります。
(Staging は大文字から始まることに注意）

インポートして使う
```
 import Staging._
 circle(0,0,100)
```
Stagingオブジェクトとして使う
```
 val s=Staging
 s.circle(0,0,100)
```

両方試みて下さい。

以下の例では最初の行（１，または２の）を省略します。

必要に応じて Stagingにかかわる関数（またはメソッド）呼び出しの s. を補ったり取り除いたりして下さい。

補足

以前のバージョンのkojoでは、Stagingを使うときに亀も画面に表示されていたので、画面をクリアしてタートルを見えなくするために
```
  clear()  ;  turtle0.invisible
```
を予め呼んでおくといい、という解説を行っていたが、
今のkojoは、Stagingを読み込むと、亀は画面から隠れたままになるので、
- 上記の考慮は必要ない。
- その代わりに、Stagingと亀を併用したいときに
```
    turtle0.visible
```
  を呼ぶ必要がある。
上記の「インポート」による方法では、clear, circle といったメソッドが（タートルグラフィックスを対象としたもの、Stagingを対象としたもの）２種類作られ、曖昧になったり、
「amgiguous」というエラーメッセージが表示されたりするので、 Stagingオブジェクトによる方法をお勧めする。
ついでに、この「ambiguous」といった単語をはじめとして、エラーメッセージでよく見かける単語・熟語・言い回しについて　　知って置くようにするといいだろう。

5.2 座標の扱い

座標系

中央が（0,0)
ｘ，ｙの座標値は右と上のほうで大きい値
注）タートルを生成したり（newTurtle)座標指定で動かす(moveTo)際も同じ座標系でした

5.3 様々な描画オブジェクト

dot, line, rectangle, roundRectangle, ellipse, circle, arc…
これらは、オブジェクト名でもあり、メソッド名（描画関数の名前）でもある。
一つ一つ、試して見て下さい
ellipse arc

Shapeの分類

補足：

各メソッドは、複数のシグニチャ（呼び方(=渡す引数と返す値の型）のパターン）を持っている。
メソッド名を入力して補完キー（Ctrl+SPACE)を押すと複数提示されることからわかる。
どれを使ってもいいが、当面は、座標値、寸法、角度などの数値を１つずつ指定するもの（複数のインタフェースのうちで引数の数が多いものがそれだと推測していい）を使っておいて下さい。
Point を引数として与えるときは Point(100,100) のように pointオブジェクトを生成して渡すことになる。

例）a： line （直線）を描くメソッド：

基本は、両端（始点、終点）の座標値を与えて呼び出す書き方。 line

s.line(0,0,100,100)

こんな呼出方も用意されて（は）いる。

s.line(Point(0,0), Point(100,100))

例）b： arc （楕円弧または分割された楕円）を描くメソッド：

数値だけを与えるインタフェースの場合、６つのパラメータを渡す。 arc

s.arc(cx,cy,rx,ry,s,e)

のように６つの値を与える。cx,cy は座標値、rx,ry はそれぞれの方向の半径、 s,e は角度である。

なお、例題集（後述）に、「円弧っぽいもの」という題材があるが、この題材では、このarcメソッドは使わず、lineだけで図を構成する。（結果的に輪郭が円弧のように見える例として紹介した）

5.4 情報源

StagingModuleのオフィシャルページにサンプルとドキュメントがあります。

5.5 いろんな図形を描いてみる（１）

曲線2

例題集に沿って、プログラムを作成してみて下さい。
　同心円
　格子
　etc

補足解説

for を使ったループの中で、たとえば変数 x と y が同時に変化していくような動きを直接書くことはできない。
- for((x,y) <- (0,0) to (100,100) ) のような文法はScalaにはない
- C,Java,JavaScript等でこれに近いことができる構文は（過去の痕跡として）あるが、
  今は推奨されていない。
この場合、ループ変数として i (何本目の線であるかを現す番号）を変化させ、線の始点や終点の座標（x1,y2 など）は、 i を使った式で表現する（ことで結果的に値が変化していく）といい。

5.6 ついでに

Thread.sleep(1000) などをループ内部に置いておくと図が少しずつ描かれていくので動作（主に順番）がわかります。
- 亀を動かす時に setAnimationDelay() を使ってたのと意味としては同じ。
s.setPenColor(color(random(256),random(256),random(256))) を挟むとカラフルな図になります。（第6回に例示したように rancol のような関数を作って呼んでもいい）
- いずれの場合も、ループの本体が複数の式から成ることになるので、｛｝（ブレース）で囲むのを忘れないこと

サンプル集も参考にして下さい。

実演例（抄）

5.7 インタラクション

マウスの操作を使う

マウスを使うコード概略

loop {
	     if(mousePressed) circle(mouseX,mouseY,100)
	}

マウスを扱う関数は loop の中で使うことになっている
上のソースはimport Staging._ を前提としている。右図も参考にすること。

入れ子

5.8 for を使った繰り返し

// ループのためのfor構文 の基本
//	ループ変数 <- 範囲生成式
for(i<- 1 to 100)
    circle(i*40,0,10)  // これは１重の for

さらに２重の for （の書き方１）平面充填

for(i<-1 to 10)		// 外側の for の中に
   for(j<-1 to 10)	// 内側の for がある
       circle(i*10,j*10,5)

こういう構造を「入れ子」と呼びます。こう書くこともできます（書き方２）

for(i<-1 to 10 ;	// セミコロンで区切る
    j<-1 to 10)		// 括弧内は１行につないでもOK
       circle(i*10,j*10,5)

2重ループこの書き方で、例題のように円を縦横に敷き詰めて並べて描画させることができる。

実習課題

描画関数（Shape)各種実際に使ってみる
例題集の1～6を解いてみる(宿題)
- うち２問を選び、コードと画像を添付して提出下さい

基礎プログラミングa 第10回 （11/28)