Algorithmic Thinking - Natur inspirierte Algorithmen

Vereinfacht gesagt ist ein Algorithmus eine Reihenfolge von Anweisungen, die in einigen Durchgängen wiederholt werden und somit aus unterschiedlichen Daten ähnliche Muster generieren.

Um zu verstehen, wie das algorithmische Denken funktioniert, haben wir die Aufgabe bekommen, selbst welche zu zeichnen. Dadurch, dass dieses Semester vollständig online stattfand, haben wir diese Übungen über Figma ausgeführt, ein Prototyping Tool, welches kollaboratives Arbeiten ermöglicht. Zu dritt skizzieren wir drei dieser bereits vorgegebenen Algorithmen mit Namen “The Reef”, “The Beach” und “Four Long Lines”. Jeder dieser Algorithmen hat genaue Regeln, an die sich der einzelne halten muss. Somit entstehen einzigartige Bilder, ähnlich einem Fingerabdruck.

Um die Ergebnisse festzuhalten, haben wir über die Bildschirmaufnahme Videos aufgenommen.
Nachdem wir durch die bereits vorgefertigten Algorithmen das Prinzip verstanden haben, gehen wir einen Schritt weiter: Wir erstellen einen eigenen Algorithmus.
Doch zuerst sammeln wir ungefiltert unsere Ideen. Soll es inspiriert sein von einem Stadtplan, einem Ameisenbau oder sogar dem Sternenhimmel? Durch Ausprobieren mit verschiedenen Skizzen konnten wir erkennen, welche unserer Ideen sich schlussendlich zur Umsetzung eignen. Dabei orientieren wir uns stark an der Natur und deren Phänomene.

Der Blitz mit seiner gewaltigen Funkenentladung ist einer der beeindruckendsten Naturerscheinungen. Das außergewöhnliche Muster, das entsteht, wenn dieser kurzzeitige Lichtbogen zwischen den Wolken und der Erde sichtbar wird, inspiriert uns zu unserem ersten eigenen Algorithmus.

Die Zufallsgeneratoren

Um diese eigenen Algorithmen vollkommen zufällig zu gestalten, haben wir vorab in wenigen Programmier-Aufgaben gelernt mit dem JavaScript-Framework p5.js umzugehen. Somit ist es uns möglich, einen eigenen Zufallsgenerator zu programmieren, der exakt an das jeweilige Projekt angepasst ist.

Der Blitz Algorithmus

Nach einigen Skizzen per Hand, um ein Gefühl für die Struktur zu bekommen, beschließen wir den Blitz in einzelne Segmente zu unterteilen und legen Regeln fest. So wird jeder einzelne Strich mit seiner Länge und seinem Winkel von einem Generator vorgegeben, welcher in verschieden Versionen selbst programmiert und ausprobiert werden musste. Ebenfalls besteht die Möglichkeit vom Generator, um einige Ankerpunkte zurückgeschickt zu werden und dort weiterzumachen. Auf diese Weise entstehen Spaltungen innerhalb des Blitzmusters.

Der Generator dazu kann in unserer Projektdokumentation getestet werden!

Der Baumstamm Algorithmus

Als Alternative zum Blitz entsteht die Idee des Baumstammquerschnitts. Durch einen Algorithmus sollen die ungleichmäßigen Baumringe, sowie Risse, die die Ringe verbinden, entstehen. Von der Mitte ausgehend werden Linien nach außen generiert (Risse) und im Radius um den Mittelpunkt weitergeführt (Ringe). Ab einem bestimmten Punkt können diese wieder in Richtung Mittelpunkt führen.

Der Generator dazu kann in unserer Projektdokumentation getestet werden!