Lander - Meine komplexe Leistung
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Lander, zuerst veröffentlicht im Jahr 1969 unter dem Namen Lunar Lander. Das Spielprinzip ist relativ simpel. Man steuert ein Raumschiff, hat einen begrenzten Treibstoffvorrat und muss damit sooft wie möglich sicher auf einem fremden Himmelskörper landen.
Der Begriff komplexe Leistung
Dieses Grundlage für meine komplexe Leistung in der gymnasialen Oberstufe. Was ist diese komplexe Leistung überhaupt? - das sächsiche Staatsministerium für Kultus sagt dazu:
[U]nter Komplexer Leistung [sind] Formen der Leistungsermittlung und Leistungsbewertung zu verstehen, die von der Kombination von fachlich-inhaltlichen, methodisch-strategischen, sozial-kommunikativen und personalen Leistungen ausgehen. [1]
Gesundheit.
Zusammengefasst kann man sagen, in einer komplexe Leistung kombiniert der Schüler erworbene theoretische Kenntnisse mit praktischen Fertigkeiten und erstellt selbstständig ein Projekt mit entsprechender Dokumentation.
Die Erstellung meiner komplexen Leistung
In meiner komplexen Leistung habe ich ein Spiel in Python und PyGame programmiert, welches sich grob an Lunar Lander orientiert. Dazu habe ich noch ein paar Seiten Text geschrieben, in denen ich den Entwicklungsprozess zusammenfasse, die Historie des Spiels beschreibe und noch etwas zur Programmiersprache Python erzähle. Immerhin anderthalb Jahre habe ich an meinem Werk gearbeitet und die Abgabe erfolgte pünktlich zwei Wochen vor dem letzten Schultag in der 12. Klasse. Dafür erhielt ich als Bewertung 14 von 15 möglichen Notenpunkten (Note 1) mit einem Notenpunkt Abzug für formale Fehler im beigelegten Text. Diesen findet man im GitLab Repository zu meinem Projekt.
Die Physik des Spiels
Die Kernkomponente ist die Steuerung der Raumsonde. Die Raumsonde selbst ist entfernt an das LM-5 (Lunar Module 5) der ersten Mondlandung im Rahmen der Apollo 11 Mission angelehnt.
Die Physik des Raumschiffes ist sehr stark vereinfacht. Es wird mit einer Masse der Landefähre von 4 Tonnen gerechnet. Diese liegt deutlich unter der Gesamtmasse der betankten Landefähre (14,7 Tonnen) und leicht unter der Masse der betankten Aufstiegsstufe (4,7 Tonnen).[2]
Der maximale Schub des Lunar Modules im Spiel beträgt 16 KN und ist in 5 Stufen regelbar. Dies entspricht in etwa dem Schub der Aufstiegsstufe (15,6 KN), allerdings war dieser nicht regelbar.
Das Spiel rechnet mit einer Gravitationsbeschleunigung von 1,62 m/s2, was ungefähr der Gravitationsbeschleunigung des Mondes entspricht.
Bei der Berechnung des Schubes ist im Spiel leider sehr Stark vereinfacht, diese hängt davon ab, wie oft sich das Spiel pro Sekunde aktualisiert (Frames per Second). Dem entsprechend wird der verbleibende Treibstoff auch ungenau berechnet, wobei die Tankfüllung an das Spiel angepasst ist und keine historische Grundlage hat.
Die Drehung des Lunar Modules hat im Spiel keine Auswirkung auf dem Treibstoffvorrat und folgt keiner Physik.
Das Spielprinzip
Das Lunar Module startet in einer geringen Höhe über der Mondobefläche. Die Geschwindigkeit, Höhe über der Mondoberfläche und Richtung, mit der es sich bewegt können dabei am rechten oberen Bildschirmrand eingesehen werden.
Dabei muss man den Steinen auf dem Boden ausweichen und sooft wie möglich landen, um Proben zu entnehmen.
Eine erfolgreiche Landung unterliegt dabei mehreren Beschränkungen. Die Neigung des Lunar Modules darf bei der Landung 30° nicht überschreiten, außerdem muss die Aufprallgeschwindigkeit unter 6 m/s liegen. Zu guter letzt muss ein Mindestabstand zu den anderen Ländeplätzen gegeben sein.
Die Stelle einer erfolgreichen Landung wird dabei von der Flagge der Erde nach Oskar Pernefeldt markiert.
Für jede erfolgreiche Landung erhält man einen Punkt. Die Zahl der erreichten Punkte wird in der linken oberen Ecke des Fensters angezeit.
Insgesamt dauert ein Spiel bis maximal 3 Minuten.
Die Grafiken
Die meisten Grafiken des Spiels wurden mit Blender 3D gerendert. Dabei wurden zuerst 3D Modelle der Steine, Mondoberfläche und des Lunar Modules modelliert und anschließend gerendert. Aber auch für die Erstellung der animierten Flammen der Triebwerke des Lunar Moduls ist Blender durch seine Smoke Simulation perfekt geeignet.
Allerdings wurden auch einge Grafiken mit Gimp gezeichnet. Zum Beispiel die Elemente des Nutzerinterfaces oder der Sternenhimmel im Hintergrund.
Der Sound
Die meisten Töne im Spiel sind Aufnahmen aus dem Haushalt, welche mit Audacity nachbearbeitet wurden. Die Triebwerksgeräusche entstammen Beispielsweise einer Sprühflasche und der nach verlorenem Spiel zu hörende Track geht aus einer Aufnahme von Rauschen aus dem Radio mit einem Echo-Effekt hervor.
Der Soundtrack im Hintergrund hingegen ist einer meiner primitiven Versuche mit LMMS Musik zu erstellen.
Quellen:
-
Freistaat Sachsen - Staatsministerium für Kultus: Handreichung Qualitätskriterien für die
Komplexe Leistung: https://www.schule.sachsen.de/download/download_smk/hr_komplexe_leistung_09.pdf (abgerufen am 17.10.2018) -
NASA, LUNAR MODULE - QUICK REFERENCE DATA: https://www.hq.nasa.gov/alsj/LM04_Lunar_Module_ppLV1-17.pdf (abgerufen am 14.11.2018)