Juego interactivo de programación ProGoPaint Perfil de proyecto. Victor Hugo Soliz Kuncar Versión 4.0

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1 JPGP Juego interactivo de programación ProGoPaint Perfil de proyecto Victor Hugo Soliz Kuncar Versión 4.0

2 Tabla de contenidos Contenido Tabla de contenidos Introducción Antecedentes: Logo (1967): La pluma El lenguaje Turtle Art: Light-bot Descripción actual Diagrama con los subsistemas Casos de uso de negocio Modelo del dominio Modelos de objetos Abrir programa Editar programa Guardar programa Ejecutar programa Guardar imagen Análisis de problemas Objetivo general Objetivos específicos Alcances El lenguaje La pluma Comandos Estructuras de control Procedimientos Retos Requerimientos de hardware y software Hardware Software Arquitectura del sistema JPGP Pag. 2 De 13

3 1. Introducción El proyecto ProgoPaint consiste en realizar un juego en el que se utilice un lenguaje de programación simple y accesible para dibujar figuras y también solucionar retos a el momento en que se aprenda los conceptos más básicos de programación. 2. Antecedentes: Existen varias aplicaciones que intentaron introducir programación a nuevos públicos de forma interactiva, el más famoso data de los años 60. Los siguientes son unos ejemplos Logo (1967): Logo es un lenguaje de programación de alto nivel en parte funcional en parte estructurado, de muy fácil aprendizaje, razón por la cual suele ser el lenguaje de programación preferido para trabajar con niños y jóvenes. Fue diseñado con fines didácticos por Danny Bobrow, Wally Feurzeig y Seymour Papert, los cuales se basaron en las características del lenguaje Lisp. A pesar de que Logo no fue creado con la finalidad de usarlo para enseñar programación, puede usarse para enseñar la mayoría de los principales conceptos de la programación, ya que proporciona soporte para manejo de listas, archivos y entrada/salida. Papert desarrolló un enfoque basado en su experiencia con Piaget a principios de los sesenta. Fundamentalmente consiste en presentar a los niños retos intelectuales que puedan ser resueltos mediante el desarrollo de programas en Logo. El proceso de revisión manual de los errores contribuye a que el niño desarrolle habilidades metacognitivas al poner en práctica procesos de autocorrección. Es conocido por poder manejar con facilidad gráficas tortuga, listas, archivos y recursividad La pluma El estado de la ejecución del programa depende de dos aspectos, el lienzo en que la pluma dibuja y la pluma. La pluma es un objeto que tiene atributos que determinan como dibuja: La posición. La dirección / ángulo que utilizará al avanzar y retroceder. Grosor de la pluma Arriba / abajo : Determina si la pluma pinta o no al avanzar o retroceder. La pluma se conoce coloquialmente como la tortuga puesto que esa es la forma más popular que toma dados los orígenes de el lenguaje El lenguaje Una característica más explotada de Logo es poder producir «gráficos tortuga», es decir, poder en dar instrucciones a una tortuga virtual,un cursor gráfico usado para crear dibujos, que en algunas versiones es un triángulo,en otras tiene la figura de una tortuga vista desde arriba. Esta tortuga o cursor se maneja mediante palabras que representan instrucciones, por ejemplo: forward 100 (la tortuga camina hacia delante 100 pasos) turnright 90 (la tortuga se gira hacia la derecha 90º) turnleft 30(la tortuga se gira hacia la izquierda 30º) JPGP Pag. 3 De 13

4 2.2. Turtle Art: Entre las muchas adaptaciones modernas de las ideas introducidas por logo, está turtle art. Provee una interfaz de construcción por bloques para poder usar el lenguaje logo más fácilmente. Fue desarrollado para el proyecto OLPC(one Laptop per Child). Turtle art (Fuente: Toma de pantalla propia) En la toma de pantalla anterior se puede apreciar una ventana de Turtle Art. El lenguaje de programación LOGO se mantiene pero se utiliza esa interfaz gráfica así que en realidad casi no es necesario utilizar el teclado salvo para insertar números. JPGP Pag. 4 De 13

5 Turtle art tras ejecutar el código (Fuente: Toma de pantalla propia) JPGP Pag. 5 De 13

6 2.3. Light-bot Light-bot es un juego de Flash en que se añaden comandos para un robot como avanzar, saltar, enceder/apagar foco, girar 90 grades y existe espacio para 2 funciones que se pueden llamar y soportan recursividad con la que se puede lograr repeticiones. A diferencia de LOGO, light-bot es un juego y no sólo un lenguaje de programación, así que también intenta entretener a el jugador. Consiste en una serie de niveles / escenarios en el que el robot debe caminar o saltar (para cambiar de altura) y encender todos los focos del nivel. Funciona a modo de rompecabezas, el jugador debe encontrar la secuencia de comandos (posiblemente utilizando funciones y recursividad) para conseguir encender todos los focos. El número de comandos es limitado, lo que en los niveles más altos fuerza a el jugador a reducir el código y utilizar funciones. Light-bot (Fuente: Tomas de pantalla propias) JPGP Pag. 6 De 13

7 3. Descripción actual A continuación se describirá el funcionamiento general de Turtle art. Como ejemplo Diagrama con los subsistemas 3.2. Casos de uso de negocio JPGP Pag. 7 De 13

8 3.3. Modelo del dominio 3.4. Modelos de objetos Abrir programa Editar programa JPGP Pag. 8 De 13

9 Guardar programa Ejecutar programa Guardar imagen JPGP Pag. 9 De 13

10 4. Análisis de problemas El problema de El lenguaje utilizado en alternativas como turtle art es extenso. Aunque es bastante flexible y tiene muchas aplicaciones es también complejo. Aunque la interfaz de edición es gráfica al estilo de rompecabezas, el lenguaje sigue siendo LOGO y es a base de texto. Lo que hace que se requiera inglés y/o traducciones. Al usar traducciones se crean variaciones de lenguaje en lugar de usar un mismo estándar. afecta a Usuarios en general. Maestros que deseen utilizar un juego interactivo para introducir programación. El impacto social asociado es Menor oportunidad de aprender programación usando la herramienta. Una solución adecuada es Desarrollar un juego alternativo que utilice un lenguaje de programación más simple y completamente gráfico Objetivo general Desarrollar un juego interactivo, ProGoPaint que presente un lenguaje de programación para dibujar, una caja de arena para probarlo y también contenga retos para entretener al momento de introducir conceptos relacionados a la programación Objetivos específicos Desarrollar un interprete para el lenguaje de programación simple y gráfico descrito en alcances. Desarrollar un modo de retos con misiones específicas que se logren utilizando el lenguaje. Diseñar una interfaz fácil de utilizar para la creación y edición de programas. Diseñar una interfaz de visualización de los resultados de el programa. Beneficio del usuario Características que lo apoyan Programación con resultados inmediatamente visibles para entender más fácilmente como funciona un programa. El lenguaje de programación está enfocado en realizar dibujos con un cursor (la pluma) de manera similar a LOGO. Fácil de aprender Una interfaz de edición y creación fácil. Un lenguaje simple que en lugar de estar a base de texto sea gráfico. Aprendizaje sin necesidad de guía externa. Un modo de retos secuencialmente más díficiles que sirvan para introducir conceptos específicos. JPGP Pag. 10 De 13

11 5. Alcances 5.1. El lenguaje. El lenguaje debe ser simple. Pero también debe tener suficiente material para realizar programas interesantes. Será similar a LOGO en el aspecto en que se tratará principalmente de dibujar La pluma Como en LOGO/Turtle art, el lenguaje se enfocará en un objeto que funciona como cursor. La pluma en este caso será un personaje, posiblemente un robot que tenga como misión dibujar siguiendo el programa dado. De todas maneras, tendrá 4 atributos: Dirección, color, arriba/abajo, grosor Comandos Deberán ser iconos o símbolos principalmente en lugar de texto. Los comandos básicos serán : Avanzar cierta cantidad de unidades. Retroceder. Girar en un cierto ángulo. Cambiar de color. Para poder realizar cosas más interesantes. Se dispondrá de una pila de colores. En la que se puedan poner y sacar colores. Normalmente los colores disponibles serán sólo 16 o 12 colores básicos así que se dispondrá de un comando para mezclar los colores en la pila para crear otro Estructuras de control Habrá una condicional para realizar diferentes acciones de acuerdo al color actual de la pluma. Una estructura de repetición. Que repetirá un grupo de comandos un número dado de veces Procedimientos Habrán subprogramas representados por bloques de construcción de diferentes colores que podrán ser llamados por un comando con la figura del mismo bloque. Y también se permitirá recursividad. JPGP Pag. 11 De 13

12 5.2. Retos Además de el lenguaje y una caja de arena en la que se pueda experimentar con el. Habrán retos que se deberán resolver. Para poder lograr estos retos, se necesitarán objetos especiales de juego que se puedan utilizar como misiones. Cuadrado de objetivo.- Estos vendrían a ser cuadrados que están localizados en el escenario en que se ejecuta el programa. La misión consistiría en de alguna forma colorear cualquier área del cuadrado con un color específico utilizando la pluma lo que haría que el cuadrado cambie de color. Una vez que todos los cuadrados están en el color requerido la misión se considera cumplida. Área que no se puede colorear.- Un área que no permita el paso de la pluma para así poder tener restricciones. En adición a los objetos de juego, también se deberían poder imponer restricciones en el número y tipo de comandos, estructuras de control y procedimientos que se pueden utilizar. Por ejemplo, un reto que sólo permita utilizar la llamada a un procedimiento y no estructuras de control y que tenga una cantidad limitada de comandos, introduciría el concepto de recursividad. 6. Requerimientos de hardware y software. Al ser un juego educativo, es mejor que pueda ser utilizado en la mayoría de las computadoras a las que pueda tener acceso los centros educativos e individuales de todo tipo de nivel social. También deberá ser posible ejecutar el juego en diferentes plataformas de software Hardware Memoria RAM de al menos 64 MB. Procesador Pentium 4 o mejor Software Deberá poder ejecutar en Windows XP o superior. Y también en S.O. Linux y otros. El lenguaje de programación será Java. JPGP Pag. 12 De 13

13 7. Arquitectura del sistema JPGP Pag. 13 De 13