taralino

Das Spielfeld

Um das Modell zur Waldbrandsimulation Schritt für Schritt herzuleiten, definieren wir zunächst ein quadratisches Spielfeld, welche aus Zeilen sowie Spalten besteht (zweidimensionales Datenfeld). Dabei ist eine positive ganze Zahl, etwa .

Die einzelnen der insgesamt Positionen auf dem Spielfeld (bzw. Einträge im Datenfeld) nennen wir Zellen. Jede Zelle kann einen der folgenden Zustände annehmen:

Asche: Die Zelle ist leer und bietet damit Platz für einen (neuen) Baum (dunkelgrün).
Baum: Die Zelle ist mit einem (gesunden) Baum belegt (hellgrün).
Feuer: Die Zelle ist mit einem brennenden Baum belegt (rot).

Die folgende Abbildung zeigt ein (kleines) Spielfeld bestehend aus Zeilen und Spalten:

Ungefähr die Hälfte der insgesamt 36 Zellen sind mit einem Baum belegt, wobei vier Bäume aktuell brennen.

Die Startkonfiguration

Um nachfolgend eine Simulation zu beginnen, muss zunächst eine geeignete Startkonfiguration definiert werden. Dazu verwenden wir folgende Strategie:

Für jede Zelle des Spielfeldes wird zufällig entschieden, in welchem Zustand sie sich befindet. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 Prozent ist die Zelle leer, anderenfalls ist die Zelle mit einem (gesunden) Baum belegt.

Quellcode

Ein erster Schritt zur anschließenden Simulation: Es wird ein Spielfeld samt Startkonfiguration erzeugt sowie dargestellt.

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <script src="taralino.js"></script>
</head>
<body>
<script>

/*******************************
  Kennzahlen zur Simulation
*******************************/

// Spielfeld (Anzahl der Zeilen und Spalten):
var n = 60;


/*******************************
  Globale Variablen
*******************************/

// Spielfeld erzeugen (zweidimensionales Datenfeld):
var S = [];
for (var i = 0; i < n; i++) S.push([]);
for (var i = 0; i < n; i++) for (var j = 0; j < n; j++) S[i].push(0);

/*
Fuer das Spielfeld gelte:
Asche : S[i][j] = 0
Baum  : S[i][j] = 1
Feuer : S[i][j] = 2
*/


/*******************************
  Funktion setup()
*******************************/

// Die Funktion wird jeweils beim Start einmalig aufgerufen.

function setup() {
  // Erzeugung der zufaelligen Startkonfiguration
  for (var i = 0; i < n; i++) for (var j = 0; j < n; j++) {
    S[i][j] = 0;
    if (random(0,1) < 0.50) S[i][j] = 1;
  };

  Grid.init(n, n, {style:"canvas", zoom:6});
  draw_grid();
};


/*******************************
  Funktion draw_grid()
*******************************/

// Die Funktion zeichnet das Spielfeld.

function draw_grid() {
  Grid.clear();
  for (var i = 0; i < n; i++) for (var j = 0; j < n; j++) {
    if (S[i][j] == 0) Grid.pixel(i, j, "olive");
    if (S[i][j] == 1) Grid.pixel(i, j, "lime");
    if (S[i][j] == 2) Grid.pixel(i, j, "red");
  };
  Grid.draw();
};


</script>
</body>
</html>

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Codingaufgabe

Mache dich mit dem Quellcode zuvor vertraut und verändere diesen:

Experimentiere mit den Farben: Zeichne beispielsweise einen Baum in Gelb und eine Asche-Zelle in Grau.
Verändere die Größe des Spielfeldes. Passe dabei ggf. auch die Option zoom bei der Initialisierung des Gitternetzes an.
Wähle eine Startkonfiguration, sodass deutliche mehr Bäume- als Asche-Zellen vorhanden sind. Zudem können einige Zellen mit einem brennenden Baum belegt sein.