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Das Programm besteht aus zwei Dateien 1. die Klassendatei GameOfLife.py 2. die Ausführungsdatei

In der ersten sind das Game of life und seine Regeln implementiert und die zweite greift darauf zu und erstellt eine Animation, mit der man interagieren kann.

inhalt der GoL

Die Animationsdatei:

import GameOfLife as gol
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib import animation

# in dieser Datei, wird die Animation der 'Game of Life' - Schritte ausgeführt 
# die vorletzte Zeile mit Funcanimation bildet das Grundgeruest, der Rest des Codes ist groesstenteils Vorbereitung
# und die Funktionen zum Interagieren


# unterschiedliche colourmaps (weil ein buntes Leben, lebenswerter ist)
# diese werden zufaellig aufgerufen
colormaps = ['Accent', 'Accent_r', 'Blues', 'Blues_r', 'BrBG', 'BrBG_r', 'BuGn', 'BuGn_r', 'BuPu', 'BuPu_r', 'CMRmap', 'CMRmap_r', 'Dark2', 'Dark2_r', 'GnBu', 'GnBu_r', 'Greens', 'Greens_r', 'Greys', 'Greys_r', 'OrRd', 'OrRd_r', 'Oranges', 'Oranges_r', 'PRGn', 'PRGn_r', 'Paired', 'Paired_r', 'Pastel1', 'Pastel1_r', 'Pastel2', 'Pastel2_r', 'PiYG', 'PiYG_r', 'PuBu', 'PuBuGn', 'PuBuGn_r', 'PuBu_r', 'PuOr', 'PuOr_r', 'PuRd', 'PuRd_r', 'Purples', 'Purples_r', 'RdBu', 'RdBu_r', 'RdGy', 'RdGy_r', 'RdPu', 'RdPu_r', 'RdYlBu', 'RdYlBu_r', 'RdYlGn', 'RdYlGn_r', 'Reds', 'Reds_r', 'Set1', 'Set1_r', 'Set2', 'Set2_r', 'Set3', 'Set3_r', 'Spectral', 'Spectral_r', 'Wistia', 'Wistia_r', 'YlGn', 'YlGnBu', 'YlGnBu_r', 'YlGn_r', 'YlOrBr', 'YlOrBr_r', 'YlOrRd', 'YlOrRd_r', 'afmhot', 'afmhot_r', 'autumn', 'autumn_r', 'binary', 'binary_r', 'bone', 'bone_r', 'brg', 'brg_r', 'bwr', 'bwr_r', 'cividis', 'cividis_r', 'cool', 'cool_r', 'coolwarm', 'coolwarm_r', 'copper', 'copper_r', 'cubehelix', 'cubehelix_r', 'flag', 'flag_r', 'gist_earth', 'gist_earth_r', 'gist_gray', 'gist_gray_r', 'gist_heat', 'gist_heat_r', 'gist_ncar', 'gist_ncar_r', 'gist_rainbow', 'gist_rainbow_r', 'gist_stern', 'gist_stern_r', 'gist_yarg', 'gist_yarg_r', 'gnuplot', 'gnuplot2', 'gnuplot2_r', 'gnuplot_r', 'gray', 'gray_r', 'hot', 'hot_r', 'hsv', 'hsv_r', 'inferno', 'inferno_r', 'jet', 'jet_r', 'magma', 'magma_r', 'nipy_spectral', 'nipy_spectral_r', 'ocean', 'ocean_r', 'pink', 'pink_r', 'plasma', 'plasma_r', 'prism', 'prism_r', 'rainbow', 'rainbow_r', 'seismic', 'seismic_r', 'spring', 'spring_r', 'summer', 'summer_r', 'tab10', 'tab10_r', 'tab20', 'tab20_r', 'tab20b', 'tab20b_r', 'tab20c', 'tab20c_r', 'terrain', 'terrain_r', 'twilight', 'twilight_r', 'twilight_shifted', 'twilight_shifted_r', 'viridis', 'viridis_r', 'winter', 'winter_r']


def animate(e):
    ''' die Funktion, die von Funcanimation ausgefuehrt wird 
    
    wie gol.Schritt funktioniert ist in der Klassendatei beschrieben '''
    gol.Schritt()
    draw(gol.zustand)
    return im,

gol.Initialisiere()
fig = plt.figure()

def draw(zustand):
    ''' lebende Zellen aendern ihre Farbe, je laenger sie leben '''

    global cmap #enthaelt Werte ueber die 'Lebensdauer' einer Zelle
    cmap = cmap * zustand + zustand
    im.set_array(np.ones(cmap.shape) - np.power(0.5, cmap))
    fig.canvas.draw()

zustand_neu = None
anim_running = True
drawing = False

#die vier folgenden Funktionen sind zum Interagieren mit dem Geschehen
def onPress(event):
    ''' zum Pausieren mit der Leertaste '''
    global anim_running    
    if event.key==' ':
        if anim_running:
            anim.event_source.stop()
            anim_running = False
        else:
            anim.event_source.start()
            anim_running = True


def onClick(event):
    ''' mit dem Cursor kann man den Wert einer Zelle per Klick aendern
 
    von lebend zu tot, sowie andersherum '''
    global cmap, zustand_neu, drawing
    if event.button == 1 and event.xdata != None and event.ydata != None:
        drawing = True
        anim.event_source.stop()
        zustand_neu = np.copy(gol.zustand)
        pos_x = int(np.round(event.xdata))
        pos_y = int(np.round(event.ydata))
        zustand_neu[pos_y, pos_x] = 1 - gol.zustand[pos_y, pos_x]
        cmap = np.zeros(zustand_neu.shape)
        draw(zustand_neu)
        
def onMove(event):
    ''' mit dem Cursor kann man den Wert mehrerer Zellen per Klick aendern, indem man die Maustaste gedrueckt haelt
   die Animation wird hierfuer pausiert'''
    global zustand_neu, cmap
    if event.button == 1 and drawing and event.xdata != None and event.ydata != None:
        pos_x = int(np.round(event.xdata))
        pos_y = int(np.round(event.ydata))
        zustand_neu[pos_y, pos_x] = 1 - gol.zustand[pos_y, pos_x]
        cmap = np.zeros(zustand_neu.shape)
        draw(zustand_neu)

def onClickEnd(event):
    ''' beim loslassen der Maustaste werden die geänderten Werte an die Animation gegeben und diese wird fortgesetzt '''
    global zustand_neu, cmap, drawing
    if event.button == 1 and drawing:
        gol.zustand = zustand_neu
        cmap = np.zeros(zustand_neu.shape)
        draw(zustand_neu)
        drawing = False
        if anim_running:
            anim.event_source.start()
              
plt.axis('off')

#so wird bei jedem ausfuehren eine zufaellige colormap gewaehlt um ein angenehmeres, vielseitiges Langzeiterlebnis zu kreieren
im = plt.imshow(gol.zustand, animated=True, cmap=plt.get_cmap(colormaps[int(np.random.random()*len(colormaps))]))
cmap = np.zeros(gol.zustand.shape)
draw(gol.zustand)

#Verbinden, der interaktionsevents mit dem figure, in dem die animation laeuft
fig.canvas.mpl_connect('key_press_event', onPress)
fig.canvas.mpl_connect('button_press_event', onClick)
fig.canvas.mpl_connect('button_release_event', onClickEnd)
fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', onMove)

#die tatsaechliche Ausfuehrung:
anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, interval=200)
plt.show()