Monat: September 2020

Im Kurs „From Media Computation to Data Science“ stellen Jens Mönig und Jadga Huegle verschiedene Aspekte der Datenverarbeitung anhand von Bild und Musik vor. Unter anderem zeigen sie, wie ein Foto mit wenigen Snap!-Befehlen in ein kleines Kunstwerk im Stil des Pointilismus verwandelt werden kann.

Pointilismus

Dazu werden die Werte einzelner Pixel eines Fotos ausgelesen und anschliessend an der Originalstelle ein kleiner Kreis (Konfetti) gezeichnet. Je nach Grösse und Transparenz dieser Kreise entstehen so bereits interessante Bildeffekte.

Um ein solches Bild zu erzeugen, braucht man nur wenige Befehle, die viele Male wiederholt werden.

Innerhalb einer Schlaufe werden die folgenden Befehle abgearbeitet:

1. Der Zeichenstift wird vom Bild entfernt und über einem zufälligen Pixel platziert.
2. Die Farbwerte des Pixels werden im HSV-Farbmodell ausgelesen.
3. Der Stift wird auf die Zeichenfläche gesetzt und zeichnet dort einen Punkt mit vorher gewählter Grösse.

Farbstiftzeichnung

Während die erste Variante eher an ein Aquarell erinnert, kann die Kreisform auch durch Striche ersetzt werden, wodurch der Eindruck einer Farbstiftzeichnung entsteht.

Diesen Effekt erzielt man in der Programmierung dadurch, dass man die Spitze des Stifts verkleinert und den Stift eine gewisse Strecke über die Zeichenfläche streichen lässt.

Gegenüber dem ursprünglichen Block (hier mit der umschliessenden Schlaufe dargestellt), verändert sich nur die Strichdicke und die Länge der Striche (von 0 auf 5 gesetzt), wobei alle Striche im 45° Winkel gezeichnet werden.

Der Farbton steuert die Richtung

Interessant wird es, wenn man die Richtung der einzelnen Striche vom Farbton eines Pixels abhängig macht. Dadurch entstehen an Farbübergängen interessante Effekte.

Dieser Effekt wirkt bei Fotos mit kräftigen Farben besonders gut.

Ordnung und Zufall

Um noch etwas mehr Dynamik in solche Bilder zu bringen, kann man die Strichrichtung zusätzlich innerhalb von bestimmten Grenzen zufällig von der durch den Farbton gegebenen Richtung abweichen lassen.

Die Programmierung

Die gesamte Programmierung für einen solchen Effekt, besteht aus drei Befehlsblöcken für den Hintergrund, die Verwaltung der Bilddateien und den eigentlichen künstlerischen Filter.

Zuerst wird der Hintergrund auf weiss gesetzt, wobei bei einigen Bildern ein schwarzer oder farbiger Hintergrund besser wirken mag. Ausserdem werden möglicherweise früher gesetzte Grafikeinstellungen zurückgesetzt.

Gleichzeitig wird eines von mehreren Bildern zufällig ausgewählt.

Der eigentliche künstlerische Filter unterscheidet sich von den bereits vorgestellten wieder nur durch kleine Anpassungen.

Kreative Freiheit durch Parameter

Durch das Anpassen der verschiedenen Parameter (Transparenz, Anzahl, Dicke und Länge der einzelnen Striche) können beliebige Fotografien dem eigenen Stilempfinden angepasst werden.

Quelle aller Originalfotos: Ernst Giger

Bereits vor rund 2 Jahren entwickelte Fabian Dennler ein Geografie Quiz für H5P, welches aber erst kürzlich dank eines Blogbeitrags von Oliver Tacke mehr Beachtung fand. Obwohl das Lernmodul seither keine Aktualisierung mehr erfuhr, funktioniert es nach wie vor problemlos und gestattet es, Lokalisierungsaufgaben im Geografiebereich zu schreiben.

Dabei sind zwei Aufgabentypen möglich: Erstens kann das Lernmodul erkennen, ob auf ein bestimmtes Gebiet der Weltkarte geklickt wurde. Zweitens kann die Distanz von einer gewählten zu einer vorgegeben Position in Punkte umgerechnet werden.

Einstellungen

Folgende Optionen müssen nebst den einzelnen Orten oder Gebieten angegeben werden:

• Kartentypen,
• Geografisches Zentrum der Karte als Koordinate,
• Zoomstufe der Karte.

Als Hintergrundbild können verschiedene Kartentypen gewählt werden, welche sich aufgrund von Detailgrad und Farbgebung für unterschiedliche Schwierigkeitsstufen eignen.

Der Kartenmittelpunkt kann über Koordinaten oder mittels einer Suchfunktion für Orte bestimmt werden. Die Zoomstufen reichen von 1 (gesamte Welt) bis 16 (Strassenebene). Für eine Gesamtübersicht über Europa bietet sich z.B. die Zoomstufe 4 an. Zu beachten ist, dass die Zoomstufe erst angezeigt wird, wenn man die H5P-Aktivität speichert.

Einzelne Fragen

Wie bei H5P üblich, können anschliessend einzelne Fragen der beiden erwähnten Typen (Gebiet und Koordinate) hinzugefügt werden.

Für die Gebiete muss erst die Option „area“ und anschliessend das gewünschte Gebiet (Länder in englischer Sprache) ausgewählt werden.

Für die Koordinaten wählt man die Option „location“ und kann anschliessend direkt eine Koordinate eingeben oder diese über eine Ortsbezeichnung direkt in der Aktivität suchen lassen.

Sind die Einstellungen gesetzt und die entsprechenden Gebiete oder Koordinaten für die abgespeichert, kann die Aktivität aufgerufen werden.

Länder und Hauptstädte

Das Erstellen von eigenen Übungen kann etwas Zeit in Anspruch nehmen, da die entsprechenden Gebiete zuerst ausgewählt oder die Koordinaten bestimmt werden müssen. Deshalb können die Länder und Hauptstädte für folgende Gebiete hier heruntergeladen und bei Bedarf angepasst werden:

• Afrika,
• Asien,
• Europa,
• Nord- und Südamerika.

Länder und Hauptstädte Afrikas

Länder und Hauptstädte Asiens

Länder und Hauptstädte Europas

Länder und Hauptstädte Nord- und Südamerikas

Anpassen des Plugins

Falls man für das Plugin weitere Gebiete definieren möchte, lädt man eine Aktivität herunter, benennt diese in eine ZIP-Datei um und kann diese nun mit einem Programm wie 7-Zip editieren.

Im Ordner H5P-GeoQuiz-1.1 editiert man dazu die Datei semantics.json und fügt neue Gebiete nach folgendem Muster ein:

{
"value": "CHE",
"label": "Switzerland"
},

Bei Bedarf könnte man so auch die Gebietsnamen ins Deutsche übertragen.

Die eigentlichen Gebietsdefinitionen speichert man im Unterordner geojson-data im entsprechenden Format und mit dem gewählten Namen ab. Für die Schweiz sieht die entsprechende Datei z.B. so aus:

{"type":"FeatureCollection","features":[
{"type":"Feature","id":"CHE","properties":
{"name":"Switzerland"},"geometry":
{"type":"Polygon","coordinates":
[[[9.594226,47.525058],[9.632932,47.347601],
[9.47997,47.10281],[9.932448,46.920728],
[10.442701,46.893546],[10.363378,46.483571],
[9.922837,46.314899],[9.182882,46.440215],
[8.966306,46.036932],[8.489952,46.005151],
[8.31663,46.163642],[7.755992,45.82449],
[7.273851,45.776948],[6.843593,45.991147],
[6.5001,46.429673],[6.022609,46.27299],
[6.037389,46.725779],[6.768714,47.287708],
[6.736571,47.541801],[7.192202,47.449766],
[7.466759,47.620582],[8.317301,47.61358],
[8.522612,47.830828],[9.594226,47.525058]]]}}
]}

Um die entsprechenden geo.json-Datensätze zu erhalten, kann man ein Online-Werkzeug wie https://geojson.io verwenden. Allenfalls muss man dann anschliessend noch den Typ der Koordinaten in „Polygon“ ändern.

Einsatz im Unterricht

Die sogenannte „Pöstlergeografie“ ist zwar in den letzten Jahren etwas in Verruf geraten, weil sie nur Wissen vermittelt, welches man rasch nachschlagen kann, die meisten Schülerinnen und Schüler üben das Lokalisieren von Orten und Gebieten jedoch gerne. Und die bei Koordinaten von der Treffergenauigkeit abhängige Punktevergabe kann zu einer zusätzlichen Motivation führen, die Aufgabe möglichst gut zu lösen. Ausserdem zeigt sich recht schnell, sobald auf der Karte die Landesgrenzen nicht mehr zu sehen sind, ist es mit dem Wissen über die genaue Lage von verschiedenen Ländern und den Hauptstädten nicht besonders weit her.

Nebst den Ländern und Hauptstädten kann man selbstverständlich auch nach lokalen Orten suchen lassen, z.B. den Wohnadressen der einzelnen Schülerinnen und Schüler. Allerdings sollte man eine solche Übung aus Datenschutzgründen nur in einem geschlossenen System verwenden und den Download verhindern.

Für den Geografieunterricht ist das Geografiequiz auf jeden Fall ein Gewinn und kann gut auch als Zwischenbeschäftigung eingesetzt werden. Es ist zu hoffen, dass dieses in Zukunft weiterentwickelt und bald offiziell in die H5P-Lernaktivitäten integriert wird.