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"""Basisklasse ``Game`` für einfache pygame-Anwendungen."""
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import pygame
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class Game:
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"""Basisklasse für pygame-Spiele.
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Unterklassen passen das Verhalten durch Überschreiben von
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:meth:`handle_event`, :meth:`update_game` und :meth:`draw_game` an.
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"""
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def __init__(
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self,
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title: str,
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fps: int = 60,
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size: tuple[int, int] = (640, 400),
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) -> None:
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"""Legt Fenstertitel, Bildrate und Fenstergröße fest.
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Args:
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title: Titel des Fensters.
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fps: Maximale Bilder pro Sekunde.
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size: Fenstergröße als (Breite, Höhe) in Pixeln.
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"""
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self.title: str = title
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self.fps: int = fps
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self.size: tuple[int, int] = size
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self.clock: pygame.time.Clock = pygame.time.Clock()
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self.dt: float = 0
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self.screen: pygame.Surface | None = None
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def init_game(self) -> None:
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"""Initialisiert pygame und erzeugt das Fenster."""
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pygame.init()
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pygame.display.set_caption(self.title)
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self.screen = pygame.display.set_mode(self.size)
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def game_loop(self) -> None:
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"""Führt die Hauptschleife aus, bis Events oder Update ``False`` liefern."""
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while True:
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# Berechnung der Zeitdifferenz seit dem letzten Frame
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self.dt = self.clock.tick(self.fps) / 1000
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if self.event_handling() == False:
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break
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if self.update_game() == False:
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break
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self.draw_game()
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def exit_game(self) -> None:
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"""Beendet pygame."""
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pygame.quit()
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def event_handling(self) -> bool:
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"""Verteilt alle anstehenden Events an :meth:`handle_event`.
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Bleibt in der Unterklasse unverändert.
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Returns:
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``False``, sobald ein Event das Spiel beenden soll, sonst ``True``.
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"""
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for event in pygame.event.get():
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if not self.handle_event(event):
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return False
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return True
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def handle_event(self, event: pygame.event.Event) -> bool:
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"""Verarbeitet ein einzelnes Event.
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Wird in der Unterklasse überschrieben.
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Args:
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event: Das zu verarbeitende pygame-Event.
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Returns:
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``False`` bei ``pygame.QUIT``, sonst ``True``.
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"""
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if event.type == pygame.QUIT:
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return False
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return True
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def update_game(self) -> bool:
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||||
"""Aktualisiert den Spielzustand um einen Frame.
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Returns:
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``False``, wenn das Spiel beendet werden soll, sonst ``True``.
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"""
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return True
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def draw_game(self) -> None:
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"""Zeichnet den aktuellen Frame und bringt ihn zur Anzeige."""
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pygame.display.flip()
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def run(self) -> None:
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"""Startet das Spiel: Initialisierung, Hauptschleife, Beenden."""
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self.init_game()
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self.game_loop()
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self.exit_game()
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@@ -0,0 +1,68 @@
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import pygame
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from compute import matmul, rot_2D, transpose
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from game import Game
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EARTH_RADIUS = 30
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MOON_RADIUS = 10
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BLACK = (0, 0, 0)
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WHITE = (255, 255, 255)
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BLUE = (0, 0, 255)
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class Moon(Game):
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"""Der Mond kreist um die Erde."""
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def __init__(
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self,
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||||
title: str = "Moon",
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fps: int = 60,
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||||
size: tuple[int, int] = (640, 400),
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||||
) -> None:
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||||
"""Legt Startposition, Drehwinkel und Rotationsmatrix fest."""
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super().__init__(title, fps, size)
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# Kleiner Drehwinkel im Bogenmaß und zugehörige Rotationsmatrix
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theta = 0.01
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self.rot_moon = rot_2D(theta)
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# Startposition des Mondes als relativer Abstand zur Erde (z. B. 120 Pixel nach rechts)
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self.position_moon = (120.0, 0.0)
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def update_game(self) -> bool:
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"""Dreht den Mond ein Stück weiter."""
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# 1. Position in Spaltenvektor [[x], [y]] umwandeln
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point = transpose([list(self.position_moon)])
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# 2. Mit der Rotationsmatrix multiplizieren
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result = matmul(self.rot_moon, point)
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# 3. Ergebnis zurück in ein Tupel konvertieren und speichern
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self.position_moon = (result[0][0], result[1][0])
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return True
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def draw_game(self) -> None:
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"""Zeichnet Erde und Mond."""
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# Bildschirm mit Schwarz füllen
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self.screen.fill(BLACK)
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# Fenstermittelpunkt ermitteln, damit die Erde exakt in der Mitte sitzt
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center_x = self.size[0] // 2
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center_y = self.size[1] // 2
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# Erde als blauen Kreis in der Mitte zeichnen
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pygame.draw.circle(self.screen, BLUE, (center_x, center_y), EARTH_RADIUS)
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# Mondposition relativ zum Mittelpunkt berechnen und zeichnen
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moon_x = int(center_x + self.position_moon[0])
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moon_y = int(center_y + self.position_moon[1])
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||||
pygame.draw.circle(self.screen, WHITE, (moon_x, moon_y), MOON_RADIUS)
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||||
# Anzeige aktualisieren
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pygame.display.flip()
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if __name__ == "__main__":
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app = Moon()
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app.run()
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