Moonhack Python 2019

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Moonhack Python 2019

Introdução

Em julho de 1969, Neil Armstrong deu os primeiros passos na lua. Nós então celebramos o 50º aniversário desta conquista incrível, nós temos a chance de refletir na dificuldade e na audácia que foi cada parte das missões lunares. Neste projeto, nóes iremos simular o pouso na lua criando um jogo da Cápsula Lunar em Python.

Passo 1: Preparando a Cápsula

Lista de atividades {: .activity }

• Abra o projeto inicial em Python usando link https://trinket.io/python/ac3342d0a8. Aqui você irá ter três abas main.py,terrain.py e landerClass.py. Nós iremos escrever nosso código no arquivo main.py; as outras duas abas serão configuradas por você. Se você clicar no botão {: .run}, será gerado aleatoriamente uma superfice lunar e sua plataforma de pouso. Nós tentaremos pousar nessa plataforma.
• Em sua aba main.py, você verá que algum código já foi adicionado lá. Este comando import irá buscar alguns códigos que iremos precisar no futuro. Nós iremos adicionar todo nosso código após esse comando de importação.
• Primeiramente, nós precisamos criar uma cápsula. Nós poderemos fazer isso criando uma nova instância da nossa classe landerClass:

   lander = landerClass()

  {: .run} (execute) seu programa. Você irá ver que a cápsula lunar aparece bem no topo da tela.
• A seguir, nóes queremos controlar a cápsula usando o teclado. Nós podemos fazer isso usando o comando Screen().onkey(), que irá registrar quando nós pressinonarmos certas teclas. Vamos começar usando a tecla Seta para esquerda para virar para esquerda:

   Screen().onkey(lander.left,"Left")

  O comando onkey() recebe dois argumentos: o primeiro é o comando que você quer executar (que no caso é, comando left que já foi configurado como parte da classe lander), o segundo é a tecla que nós estaremos aguardando ser pressionada (a tecla Seta para esquerda) {: .run} (execute) seu programa. Algo aconteceu quando você pressionou a tecla Seta para esquerda?
• Nada aconteceu porque apesar de termos dito ao Python para responder a ação de pressionar a Seta para esquerda, nós na verdade não temos nenhum comando que capture a ação de apertar a tecla. Nós então precisamos usar o comando Listen() para consertar isso:

   Screen().listen()

  {: .run} (execute) seu programa. Quando você pressionar a tecla Seta para esquerda, seu módulo deve rotacionar para esquerda. Note: Se nada acontecer, certifique-se que você está olhando a janela de resultados, você pode fazer isso clicando na parte lateral direita da sua tela.
• Agora queremos adicionar código que irá virar para direita quando pressionarmos a tecla Seta para direita, e ligar e desligar os propulsores quando pressionarmos a tecla espaço:

   Screen().onkey(lander.left,"Left")
   Screen().onkey(lander.right,"Right")
   Screen().onkey(lander.toggleThrust,"Space")
   Screen().listen()

  {: .run} (execute) seu programa. Você conseguirá ter controle da sua cápsula.

Passo 2: Fazendo a Cápsula cair

Lista de atividades {: .activity }

• Queremos fazer que nossa cápsula seja afetada pela gravidade lunar. Nós iremos fazer isso usando um loop while. Um loop while recebe um valor True (verdadeiro) ou False (falso), ou outra expressão que resulte em True ou False. Adicione um loop que continuará para sempre:

   while True:

• Agora nós precisaremos adicionar um código que na verdade fará nossa cápsula cair. Sem intervenção, a velocidade de queda irá aumentar de acordo com a aceleração da graviade, então nós iremos configurar uma quantidade pré-determinada de ACELERAÇÃO à variável yVel (velocidade em y) usando o loop anterior:

   while True:
   	lander.yVel += lander.ACCELERATION

• Se nós executarmos o código agora, ela ainda não cairá porque nós não definimos que iremos usar yVel como paràmetro. Toda vez que rodarmos nosso loop, precisaremos dizer para subtrair o valor de yVel da posição atual (iremos subtrair porque ela está indo para baixo):

   while True:
   	lander.yVel += lander.ACCELERATION
   	lander.sety(lander.ycor() - lander.yVel)

  {: .run} (execute) seu programa. A cápsula deve cair em direção ao solo e lentamente adicionando velocidade (o aumento é bem lento, lembre-se que nós estamos na Lua!)
• Agora, nós estamos caindo direto na superfice da Lua. Queremos apenas continuar a se mover até alcançarmos a superfice da Lua. Para fazer isso iremos precisar mudar o loop while para usar a função aboveLine(). A função aboveLine() é definida no arquivo terrain.py. Ela pega o valor das coordenadas x e y, e retorna verdadeiro (true) se o ponto estiver acima da linha, e falso (false) e ele estiver abaixo dela. Modifique seu código com o trecho a seguir:

   while terrain.aboveLine(lander.xcor(),lander.ycor()):
   	lander.yVel += lander.ACCELERATION
   	lander.sety(lander.ycor() - lander.yVel)

  {: .run} (execute) seu programa. Ela agora irá cair até alcançar a superfice, e então irá parar.

Passo 3: Controlando a Cápsula

Lista de atividades {: .activity }

• Até o momento, nós podemos ligar os propulsores, mas eles não fazem nada na realidade. Nós iremos adicionar um código em nosso loop while que irá reduzir a velocidade dos propulsores quando forem ativados:

   	lander.sety(lander.ycor() - lander.yVel)
   	if lander.thrusters:
   	    lander.yVel -= lander.THRUST

  {: .run} (execute) seu programa. Quando você ligar os propulsores, isso irá desacelerar sua cápsula. Se eles forem ativados por muito tempo, sua cápsula irá subir.
• Nós agora estamos usando nossos propulsores com sucesso para desacelerar nossa cápsula, mas o que acontece se virarmos nossa cápsula com as teclas de seta? Nós estaremos apenas indo para cima e para baixo, mas queremos ir para as laterais também. Precisamos dividir nossos propulsores em componente cima-e-baixo (eixo y), componente laterais (eixo x), mas como podemos fazer isso funcionar? TRIGONOMETRIA AO RESGATE! Atualize seu código com o trecho abaixo:

   	if lander.thrusters:
   	    heading = radians(lander.heading())
   	    lander.yVel -= lander.THRUST*sin(heading)
   	    lander.xVel += lander.THRUST*cos(heading)

  {: .run} (execute) seu programa. Você deve agora ter uma cápsula lunar totalmente funcional que se move tanto no eixo x quanto no eixo y.

Passo 4: Pousando com segurança... ou não

Lista de atividades {: .activity }

• Até agora, quando terminarmos nosso loop, o programa apenas para. Queremos checar se (if) nossa cápsula pousou com sucesso na plataforma. Adicionando o código a seguir irá fazer com que tenhamos certeza que ela terminou na plataforma:

   if terrain.onPad(lander.xcor()):
   	lander.landed()

• Se não pousarmos na plataforma, nós temos batemos. Adicione uma cláusula senão (else):

   if terrain.onPad(lander.xcor()):
   	lander.landed()
   else:
   	lander.crash()

  {: .run} (execute) seu programa. Se você terminou próximo à plataforma, você pousou com sucesso, do contrário você irá bater com sua cápsula na plataforma e irá partir em pedaços.
• Isso parece muito bom, mas atualmente ainda teremos um pouso bem-sucedido, mesmo se estivermos chegando muito rápido. Vamos adicionar uma condição à nossa declaração if que nos diz que só pousamos com sucesso se chegarmos a menos de 2 unidades de velocidade:

   if terrain.onPad(lander.xcor()) and lander.yVel < 2:

  {: .run} (execute) seu programa.

Parabéns! Você terminou seu projeto! Quer mais? Tente fazer os desafios a seguir e experimente outros projetos do Moonhack!

Desafio: Mais condições de derrota

Atualmente, a cápsula irá bater se você descer rápido demais, mas existem outras situações que poderão fazer você bater. Você poderia checar se a velocidade X e o rumo da cápsula (a direção em que ele está apontando) estão dentro dos limites razoáveis? Dica: A função abs() pega um número e retorna para você o valor absoluto dele. Ela pode ser bem útil porque a velocidade X pode ser tanto negativa (indo para esquerda), quanto positiva (indo para direita).

Desafio: Cápsula marciana

NASA precisa de você! Pesquise a força gravitacional em Marte em relação a da Lua e mude a ACELERAÇÃO para que sua cápsula lunar reflita isso.