Andrea Pitsch

„Naturwissenschaften sind schon immer mein Ding“, sagt der Zehntklässler. Er bastle und programmiere gern, benutz gerne Kopf und Hände und mag es, auch ab und an zu zocken. „Dabei hab´ ich mich schon immer gefragt, wie das denn geht und ob ich sowas selbst machen könnte.“ Also fing Lucas Wang an, hobbymäßig PC-Spiele zu programmieren – erst in 2D, dann in 3D. „Das wurde dann schon komplexer.“<h2>Wie entsteht eine Landschaft?</h2>Den Ausschlag für sein aktuelles Projekt gab ein Sommerurlaub vor rund eineinhalb Jahren: „Da habe ich mich gefragt, wie ich es schaffen könnte, eine vielfältige Landschaft zu erzeugen, in der man sich fast wie in der realen Welt fühlt.“ So tastete er sich nach und nach in einer bereits bestehenden Anwendung voran, in der man Spiele programmieren kann und in der bestimmte Dinge bereits vorimplementiert sind, erklärt er sein Vorgehen.((Platzhalter))Sein Vorhaben nun: „eine Software-Erweiterung in verschiedenen Modulen zu schreiben“. Die drehen sich um Oberflächen wie Flachland, Berge mit ihren Höhen und Neigungen oder Inseln. „Wo es geeignet ist und es eine Mulde gibt, kann es auch einen See geben.“ Nach den Texturen lassen sich beim „Landscator“ über Häkchen, Zahleneingaben und Schieberegler Objekte auf der Oberfläche verteilen – „möglichst authentisch“. Das ist das Ziel von Wang.<h2>Blick für die Natur</h2>Doch wie groß ist denn diese zu gestaltende Fläche? „Das lege ich am Anfang in einem leeren Raum fest.“ Die Auflösung sei hierbei ein wichtiger Punkt. „Je größer sie ist, desto länger dauern die Berechnungen.“ Eineinhalb Stunden seien da keine Seltenheit. Das Problem: „In der Natur hängt alles zusammen und daher muss ich am Ende nochmal alles kontrollieren und wenn ich an einer Stelle was ändere, wirkt sich das auf alles aus und die Berechnungszeit geht nach oben“, führt der 15-Jährige redegewandt und selbstsicher aus, der zudem eine gute Beobachtungsgabe braucht: „Man muss schon einen Blick für die Natur haben, um sich zu überlegen, wie man einen Berg mit einer Software umsetzen kann oder wie Formen zustande kommen.“((ContentAd))Hinter allem steckt laut PPG-Lehrer Klaus Fröhlich ganz viel Mathe und Logik. Genauer gesagt eine plattformunabhängige Software aus einem Skript mit tausenden Zeilen. „Am Anfang habe ich mir eine Datenstruktur überlegt, die ich aber ein paar Mal umgebaut habe.“ Denn Wang erkannte, je mehr einzelne Ebenen er einzieht, desto einfacher ist es: „So kann ich Teile ändern und muss nicht an den ganzen Code ran.“ Daher gibt es Unterprogramme, die die Daten zu Gräsern, Bäumen, Inseln und Co. verwalten. Die Hauptstruktur bilden drei Teile. Eines beinhaltet Formeln und Berechnungsalgorithmen. „Im Nächsten werden unkonkrete Daten in konkrete Objekte umgesetzt“, bevor alles visualisiert wird. „Wenn ich in der Oberfläche an einem Rädchen drehe, um die Spielumgebung zu konfigurieren, geht die Eingabe durch diese drei Teile.“((Platzhalter))Einen Clou hat sich der Teenie mit dem Faible für Mathe, Informatik und Naturwissenschaften bei den Inseln ausgedacht. Die Idee zu diesen kam ihm übrigens, als er sich Gedanken zum Horizont gemacht hat. „Die Fläche bricht ja sonst eigentlich ab.“ Seine ersten Inseln seien noch eher Kreise oder Vierecke gewesen, gibt er lächelnd zu. „Ich musste viel ausprobieren, bis ich organische Strukturen hatte.“ Jetzt lässt er die Landschaftsteile von einem Analyse-Tool nach Fehlern überprüfen und korrigieren. „Das war ein großer Baustein.“ Weiße Löcher in den Inseln verschwinden so wie von Zauberhand.<h2>Anmeldung bei "Jugend forscht"</h2>All das hat irgendwann auch Lehrer Fröhlich mitbekommen und Wang motiviert, sich im Bereich Informatik/Mathe bei dem Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ anzumelden. Mit Erfolg: Wang räumte den Sieg ab und tritt im April im Landeswettbewerb an. Fröhlich hofft sogar auf die Bundesebene. Nicht unbegründet: Mit den realistischen Oberflächenformen habe der Gymnasiast laut Jury „ein dickes Brett gebohrt“. Meint, wie Fröhlich übersetzt: „Die wissenschaftliche Arbeit hat das Niveau eines W-Seminar-Werks.“Auf seinem Zwischenerfolg ruht sich Lucas Wang, der beim Regionalwettbewerb den Austausch mit Gleichgesinnten genoss, nicht aus: Er tüftelt schon an weiteren Verbesserungen für Präsentation in der nächsten Runde – eine Schnittstelle für eine VR-Brille. „Die Jury will sich das ja gut ansehen können.“ Und zwar nicht nur die Landschaften mit blauem Himmel, Wald und mehr. Der Jugendliche hat flugs mal noch einen kleinen Charakter geschrieben, der springen, verschieden schnell laufen und mit Pfeil und Bogen schießen kann. „Für die Flugkurve habe ich Vektoren genutzt“, meint er ganz simpel. „Schließlich muss ich die Umgebung ja auch testen.“((Platzhalter))

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Das PPG Hersbruck und die Praxis: Ab in die Küche!

Carsten Tanzhaus

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Jugend trainiert für Olympia - und die Schülerinnen des PPG Hersbruck sind dabei

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Hersbruck - Gräser wiegen sich zwischen Bäumen im Wind, ein Pfeil schießt vom Bogen: Was aussieht, wie ein professionelles PC-Spiel, hat ein junger Hersbrucker Gymnasiast erschaffen: Lucas Wang.

Zocken in realer Umgebung: 15-Jähriger PPG-Schüler programmiert naturnahe Spieleumwelt