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© cbpix, 123RF

Findet Nemo!

Visuell programmieren mit Alice

21.06.2013 Sie können Ihre Desktop-Umgebung bedienen? Dann können Sie auch programmieren: Alles was Sie dazu brauchen, ist die Maus, die IDE Alice und etwas Experimentierfreude.

In Alice müssen Sie keinen einzigen Befehl eintippen oder gar eine kryptische Programmiersprache erlernen. Stattdessen klicken Sie Programme einfach mit der Maus zusammen: Zunächst ziehen Sie in eine noch leere 3D-Welt vorgefertigte Gegenstände. Jeder Davon bietet mehrere Aktionen an, die sein Aussehen, seine Lage oder sein Verhalten ändern. Die gewünschten Aktionen übernehmen Sie dann einfach per Drag & Drop in einen Ablaufplan, den Alice auf Zuruf ausführt.

Diese kinderleichte Bedienung hat freilich auch ihre Grenzen. So sind die erstellten Anwendungen immer auf die 3D-Welt festgenagelt. Alice eignet sich folglich vorwiegend für 3D-Animationen oder Spiele. Die 3D-Welt verlangt zudem fast zwingend, dass Linux die 3D-Beschleunigung Ihrer Grafikkarte nutzt: Andernfalls läuft das selbst erstellte Programm nur im Schneckentempo ab.

Nummerngirl

Alice [1] liegt derzeit in zwei verschiedenen Fassungen vor. Nach den Vorstellungen der Macher sollen vor allem Kinder die ältere Version 2 verwenden. Sie lehrt vor allem logisches Denken und die Grundlagen der Programmierung. Die neue Version 3 legt den Schwerpunkt hingegen auf die objektorientierte Programmierung, nutzt verstärkt die dort übliche Terminologie und ermöglicht so später einen einfacheren Umstieg auf Java.

Die grundlegende Arbeitsweise gestaltet sich jedoch in beiden Versionen gleich, der größte Unterschied liegt in der etwas anders aussehenden Benutzeroberfläche und einer leicht abweichenden Terminologie. Im Folgenden soll deshalb die Version 3.1 im Vordergrund stehen, alle Erläuterungen gelten jedoch weitgehend auch für Alice 2.3.

Bei der an der Carnegie Mellon University im US-amerikanischen Pittsburgh entstandenen Programmierumgebung handelt es sich nicht um freie Software. Alice unterliegt einer zwar kostenlosen Lizenz, ist jedoch nicht Open Source. Die Installation der IDE beschreibt der Kasten "Alice installieren".

Alice installieren

Um Alice 3.1 für Linux herunterzuladen, wechseln Sie auf die Alice-Homepage, wählen im Menü Downloads | Get Alice 3.1 und klicken dann im Bereich Universal Installer den Link Download Alice 3.1 Universal .zip for all platforms an. Sie erhalten dabei ein ZIP-Archiv, das Sie in Ihrem Heimatverzeichnis entpacken. Dort entsteht automatisch das Unterverzeichnis Alice3.

In diesen machen Sie die Datei alice3.sh ausführbar (indem Sie sie mit der rechten Maustaste anklicken, Eigenschaften wählen und dann auf dem Register Zugriffsrechte den mit als Programm ausführen oder ähnlich beschrifteten Punkt abhaken). Möchten Sie Alice später wieder loswerden, müssen Sie nur das komplette Alice3-Verzeichnis wieder löschen.

Als Nächstes benötigen Sie noch Java in Form eines Java Development Kit, kurz JDK. Das von vielen Distributionen installierte Java Runtime Environment (JRE) genügt hier nicht. Unter Ubuntu installieren Sie das JDK schnell in einem Terminal-Fenster mit dem Befehl sudo apt-get install default-jdk. Anschließend können Sie Alice im Verzeichnis Alice3 über das Skript alice3.sh starten.

Einrichtungshaus

Nach dem Start der Programmierumgebung öffnet sich das Fenster aus Abbildung 1. Dort müssen Sie zunächst den Bodenbelag für Ihre 3D-Welt auswählen. Im Folgenden soll als Einstiegsbeispiel ein Fisch durch eine Unterwasserwelt schwimmen, weswegen Sie sich für den SEA_FLOOR entscheiden. Nach dem Klick auf OK öffnet sich das eigentliche Hauptfenster aus Abbildung 2. Da es sehr viel Platz beansprucht, sollten Sie es auf den gesamten Bildschirm vergrößern. Lassen Sie sich zudem nicht von den vielen Elementen erschrecken – es sieht schlimmer aus, als es tatsächlich ist.

Abbildung 1

Abbildung 1: Nach dem Start bietet Alice verschiedene Untergründe für die 3D-Welt an. Zur Not wählen Sie irgendeine Vorgabe und ersetzen sie später wieder, etwa durch eine farbige Fläche.

Abbildung 2

Abbildung 2: Das nach der Wahl eines Bodenbelags erscheinende Hauptfenster von Alice beansprucht aufgrund der vielen Elemente reichlich Platz.

Betrachten Sie für den Moment nur den linken oberen Fensterbereich. Dort sehen Sie die derzeit noch leere 3D-Unterwasserwelt. Um sie mit einem Fisch und somit einem ersten Objekt zu bevölkern, klicken Sie auf den Knopf Setup Scene oder wählen aus dem Menü Window | Perspectives | Setup Scene. Alice wechselt jetzt in die Darstellung aus Abbildung 3, was ein paar Sekunden dauern kann. Der Blick in die 3D-Welt nimmt den größten Teil des Hauptfensters ein.

Abbildung 3

Abbildung 3: In dieser Darstellung bevölkern Sie Ihre Welt mit Objekten.

Am unteren Rand finden Sie eine Palette mit allen zur Verfügung stehenden Gegenständen. Damit Sie in der Fülle der Objekte den Überblick behalten, sortiert Alice alle Gegenstände in Kategorien ein. Hinter Flyer Classes finden Sie beispielsweise alle Objekte, die fliegen können – derzeit ausschließlich Vögel. Mit einem Klick auf All Classes gelangen Sie wieder zur Übersicht zurück. Eine alternative Gruppierung wartet auf dem Register Browse Gallery By Theme. Dort finden Sie etwa hinter Sea alle Objekte, die sich für ein Unterwasserszenario eigenen. Schließlich können Sie auch auf dem Register Search Gallery nach einem bestimmten Objekt suchen.

Für das angepeilte Unterwasserszenario wechseln Sie auf das Register Browse Gallery By Theme und wählen den ocean. Halten Sie jetzt die linke Maustaste auf dem kleinen gelben Clownfisch gedrückt, ziehen ihn dann in die Unterwasserwelt, aber lassen dort die Maustaste noch nicht los. In der Welt erscheint jetzt wie in Abbildung 3 ein gelber Würfel. Ziehen Sie ihn mit der Maus an den Platz, an dem der Clownfisch erscheinen soll.

Im Beispiel fahren Sie an den linken unteren Fensterrand. Sie werden dabei merken, dass Alice das Objekt immer dicht über den Boden bewegt – für einen schwimmenden Fisch nicht besonders optimal, derzeit aber noch nicht zu ändern. Sobald Sie eine geeignete Position gefunden haben, lassen Sie die Maustaste los. Alice öffnet daraufhin das Fenster aus Abbildung 4. Es verrät, dass Sie jetzt in der 3D-Welt ein neues Objekt vom Typ ClownFish erstellt haben. Um es später einfacher weiterzuverwenden, sollten Sie dem Fisch im Feld name eine Bezeichnung geben (hier: Nemo) und dann mit OK das Fenster schließen.

Abbildung 4

Abbildung 4: In diesem Fenster geben Sie dem neu angelegten Objekt einen neuen Namen. In unserem Beispiel soll der Fisch Nemo heißen.

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