Archiv der Kategorie: Programmierung

Erster Versuch mit HTML5 Canvas: ein kleines Feuerwerk

Ich habe bei den Musik-Animationen die ersten Erfahrungen mit dem Canvas-Element gesammelt, und ich muss sagen, ich bin sehr angetan. Das eröffnet wirklich ungeahnte Möglichkeiten, und ich finde es wesentlich eingänginger und intuitiver zu bedienen als CSS-Animationen, wo man sich ja ewig mit der Cross-Browser-Kompatibilität herumschlagen muss. Canvas wird von den meisten gängigen modernen Browsern unterstützt, genauere Info hier auf der Seite der Canvas Community.

Statt langer Vorreden legen wir gleich los: passend zum Jahreswechsel habe ich eine kleine Feuerwerksanimation geschrieben. Sowas gibt es schon, auch als downloadbare Freeware, aber mir kam der Sourcecode der Beispiele immer unnötig aufgeblasen vor, ich dachte mir, das muss doch auch einfacher gehen…. und es geht einfacher, deutlich.

Die Vorgabe

Meine Vorgabe ist folgende: auf einem dunklen Sternenhimmel sollen farbige Feuerwerksraketen sternförmig explodieren, an zufälligen Stellen auf dem Canvas. Die Animation soll per Klick startbar sein und dann in einer Endlosschleife laufen. Aussehen soll das ganze etwa so:

screenshot_feuerwerk

screenshot_feuerwerk

Dafür brauche ich zwei Zeitschleifen. Die äussere Schleife wird endlos wiederholt (setInterval…) und erzeugt immer einen neuen zufälligen Mittelpunkt der nächsten Explosion. An einem gegebenen Mittelpunkt startet dann die zweite Zeitschleife, hier soll die Sternenexplosion in mehreren Iterationsschritten von der Mitte aus zeitverzögert ablaufem, dafür nehme ich einen setTimeout. Für die Skriptsteuerung brauche ich Jquery, das binde ich mal lokal ein.

Los gehts: wir basteln uns erst einmal die Leinwand, den canvas, das ist straightes HTML:

<canvas id="leinwand" width="400" height="400" 
style="display: block; background: url('sternenhimmel.jpg')" ></canvas>

Ich lege hier gleich mal einen netten Sternenhimmel in den Hintergrund.

Dann brauchen wir noch einen Startknopf:

<input type="button" value = "Abspielen" onclick = "kontrolle()" >

Die Funktion kontrolle() tut nichts weiter als die Funktion zeichnen() aufzurufen, hier könnte man noch Parameter übergeben, z.B. eine Wiederholungsrate oder die Dauer einer Schleife, aber ich hab das mal gelassen und setze die entsprechenden Werte direkt im Code. Als allererste Massnahme definiert die Funtkion zeichnen() einen Canvas-2d-Context, mit dem arbeiten wir dann weiter:

function zeichnen(param) {
    
    // get the context from the canvas to draw on
    var lwd = $("#leinwand").get()[0].getContext("2d");
...

lwd ist jetzt unser Zeichenbrett.

Wie man einen Stern zeichnet

Wir zäumen das Pferd jetzt mal von hinten auf. Wie zeichnet man überhaupt einen Stern auf den Canvas? Man braucht einen festen Mittelpunkt in Form einer x- und einer y-Koordinate, und einen festen Radius. Dann braucht man noch eine mathematische Formel, die einem ausrechnet bis zu welchem Endpunkt ein Strahl zu einem bestimmten Winkel gesetzt werden soll. Die Formel packt man in eine for…Schleife, und zählt den Winkel einfach hoch, bis man einmal rum ist.

//Begin funktion strahlen zeichnen        
function strahlen(fx,fy,radius){
                    
           var rad = radius;
                    //Beginn strahlen graduell
                    for (grad = -1; grad <=1; grad = grad + 0.2){
                        
                        theta = grad*Math.PI;
                        lwd.moveTo(fx, fy);
                        lwd.lineTo(fx + rad * Math.cos(theta), fy + rad * Math.sin(theta));
                                            
                        //jeder Strahl eine andere Farbe
                        lwd.strokeStyle = "hsl("+Math.floor((Math.random()*359))+", 100%, 50%)";
                        lwd.stroke();
                        
                        //Nach der letzten Schleife Leinwand leer machen
                        if (radius == 100){lwd.clearRect(0, 0, 400, 400);}
                        
                        //**Pfad neu zeichnen (ohne "Geisterbilder")
                        lwd.beginPath();
                                                                
                    }//end strahlen graduell
        
} // Ende von fucntion strahlen    zeichnen

Man setzt den Cursor mit .moveTo auf den Mittelpunkt, und zeichnet mit dem .lineTo den Strahl bis zur berechneten Koordinate. .stroke() führt die Zeichnung aus. Dann wird der Winkel hochgesetzt, man zeichnet den nächsten Strahl, bis man einmal um den Kreis von -1 bis +1 herum ist. Ich hab hier auch noch die Farbdefinition mit hineingepackt und bestimme für jeden Strahl eine zufällige hsl-Farbe, das macht sich ganz hübsch.

Nach dem letzten Aufruf (gegebener maximaler Radius von 100 ist erreicht) macht man die Leinwand leer, damit der Stern auch wieder verschwindet. .beginPath() macht dann noch klar Schiff auf dem internen Pfad-Objekt, wenn das fehlt hat man dann später „Geisterbilder“ von den vorher bereits gezeichneten Sternen.

Die erste Animation: Sterne mit steigenden Radien

Damit der Stern nicht in einem Flash auftaucht, sondern sich wie bei einer Explosion von innen heraus vergrößert, rufe ich die soeben definierte Funktion strahlen() mehrfach auf, immer mit dem selben Mittelpunkt, aber mit stetig wachsenden Radien. Dafür benutze ich einen setTimeout:

//*********begin function sternchen mit timeout    
function sternchen(koord1,koord2){

var i = 10;      //  zähler für den Radius auf 10 (px)
                
//Zufälliger Mittelpunkt des sterns kommt als Parameter rein koord zwischen 1 und 400
var x1 = koord1;
var y1 = koord2;
                
        function myLoop () {           //  Loop function definieren
           setTimeout(function () {    //  setTimeout Wenn die Loop-Funktion aufgerufen wird
                        
              strahlen(x1,y1,i);        //  Strahlen zeichnen an festem Mittelpunkt und Radius
              i=i+10;;                  //  Radius um 10 (px) hochsetzen
              if (i <=100) {            //  Radius <= 100?           
                 myLoop();              //  Loop function erneut aufrufen, Strahlen mit neuem Radius zeichnen
              }                           
              
           }, 50)                        //  ..  setTimeout() auf 50 ms
           
        } //*******Ende von function myloop

myLoop();        //Startet den Loop

} //******ende von function sternchen

Mein i geht in 10er-Schritten hoch, das benutze ich als Radius für den explodierenden Stern in px. Die x- und y-Koordinate des Mittelpunkts bleiben immer gleich, die hab ich als Parameter reingegeben. Der Timeout läuft auf 50 Millisekunden, das ergibt eine hübsch gleichmässige Bewegung. Die Schleife bricht erst ab, wenn der maximale Radius von 100 px erreicht ist.

Die zweite Animation: alle halbe Sekunde ein neuer zufälliger Mittelpunkt

Meine Funktion sternchen() wird jetzt alle 500 my aufgerufen, und bei jedem Aufruf wird eine zufällige x- und y-Koordinate für den Mittelpunkt der Explosion generiert. Das ganze wird mit einem setInterval in einer Endlosschleife gesteuert:

//Beginn Feuerwerk Endlosschleife
        //passiert alle x millisekunden
        var drawLinesInterval = setInterval(function() {
                
                //Leinwand putzen
                lwd.clearRect(0, 0, 400, 400);
                
                //Zufälligen Mittelpunkt des Sterns bestimmen Koordinaten zwischen 1 und 400
                var koord1 = Math.floor(Math.random() * 20 + 1)*20;
                var koord2 = Math.floor(Math.random() * 20 + 1)*20;
                
                //Funktion zum Sternzeichnen aufrufen            
                sternchen(koord1,koord2);
                
        }, 500); // end drawLinesInterval

Das wars auch schon! Morgen packe ich noch eine Demo mit dazu. da könnt ihr euch dann den Source direkt anschauen. Canvas macht Laune!

 

 

Musik sichtbar machen 2: ein animiertes Volume Meter

Ich hab noch ein bisschen nach Audiospielereien gegooglet, und bin bei dzone fündig geworden. Hier wird ganz genau erklärt, wie man mit der Web Audio API von HTML5 einen Audioplayer und ein einfaches Zweikanal-Volumemeter konstruiert:

https://dzone.com/articles/exploring-html5-web-audio

Mit den vorgefertigten Beispielen ist es einfach, sich ein kleines Animationsbeispiel selber zu basteln. Kleiner Wermutstropfen: es funktioniert nicht mit dem Internet Explorer. Aber hübsch ist es trotzdem!

Statt langer Rede stelle ich hier einfach eine kleine Demo rein:

https://evileu.de/demos/peters_roll/peters_roll.html

Das Script läuft mit einer lokalen Kopie von jquery-1.8.0.min.js, wer mag kann das ja noch anpassen. Viel Vergnügen beim Nachbasteln!

Musik sichtbar machen: der Wavesurfer

Ich habe an den Feiertagen ein bisschen mit Audio/Multimedia rumgespielt, und bin da auf ein sehr hübsches Skript gestossen, den wavesurfer.js. Er ermöglicht die Darstellung einer wav-Datei als Frequenzkurve, die beim Abspielen der Musik animiert durchlaufen wird. Das sieht dann zum Beispiel so aus:

peters_roll_screenshot

peters_roll_screenshot

Die Animation läuft synchron zur Musik, das Layout ist fully responsive – eine sehr hübsche Angelegenheit!

Die Implementierung ist denkbar einfach, man bindet das Skript ein:

<script src="https://unpkg.com/wavesurfer.js"></script>

Dann kann man schon loslegen. Man braucht nur eine Div, in die der wavesurfer-Output geschrieben werden kann, und einen Button zum Starten:

<input type="button" value = "Abspielen" onclick = "play()" >
<div id="waveform"></div>

Die Function play sieht dann Beispielsweise so aus:

function play(){
    
    var wavesurfer = WaveSurfer.create({
    container: '#waveform',
    waveColor: 'yellow',
    progressColor: 'blue',
    });

Man legt eine neue Instanz von WaveSurfer auf eine Variable, und stellt die Ausgabe-div und die Farbe ein. Mit der Variablen kann man dann weiterarbeiten:

wavesurfer.load('musik.wav');

wavesurfer.on('ready', function () {
    
    wavesurfer.play();
    var dauer = wavesurfer.getDuration();
    console.log("Dauer:"+dauer);
    
}); //Ende von play()

Die Wav-Datei muss erst vollständig geladen sein, ehe die Animation loslegen kann, deswegen erst den load, dann die Statusabfrage  wavesurfer.on(‚ready’…, die Musik wird erst gestartet wenn der ready-Event zündet. Ich hab hier gleich mal noch ein bisschen gespielt und gebe mir die Dauer des Musikstücks in der Konsole aus, das funktioniert mit dem .getDuration().

Hier habe ich eine kleine Demoversion gebastelt, der Trommelwirbel stammt von meinem Lieblingscousin:

https://evileu.de/demos/wavesurfer_min.html

Mehr zu den Wavesurfer-Methoden gibts hier:

https://wavesurfer-js.org/docs/methods.html

Die Doku ist zwar sehr knapp gehalten, aber das Nötigste findet man schnell heraus, und es gibt auch einige hübsche Plugins. Ein gelungene Sache, finde ich – und ausbaufähig!

Barrierefreie Farbkontraste revisited: die ganze HTML-Palette

140 Farben war mir zuwenig

Ich habe in dem Artikel über Barrierefreie Farbkontraste 2 den Source zur Bestimmung von idealen Kontrastfarben nach WCAG-Richtlinien aus den benannten Farben der HTML-Palette vorgestellt. Jetzt habe ich das Thema nochmal aufgegriffen, weil mir die Beschränkung auf die benannten Farben doch ein zu enges Korsett war, das sind ja nur ca. 140, und der HTML-Farbraum umfasst  bekanntermassen 24 Bit Farbtiefe, das sind 16.777.216 Farben. Ich hatte damals eine MySQL Tabelle der benannten Farben mit ihren RGB-Werten verwendet, das Konzept habe ich jetzt gekippt, bei über 16 Mio Farben war mir das dann doch zu unhandlich.

Der ganze HTML-Farbraum

Statt dessen benutze ich jetzt den ganzen Farbraum zur Bestimmung der idealen Kontrastfarben und berechne mir die RGB-Komponenten durch drei geschachtelte While-Schleifen. Na ja, nicht den ganzen Farbraum, ich steppe mit einer definierten Schrittweite durch die RGB-Werte, damit die Ergebnisse nicht so unübersichtlich werden. In der Testphase hat sich eine Schrittweite von 20 als praktikabel erwiesen, da hat man noch eine wirklich grosse Auswahl möglicher Farben, und es bleibt trotzdem recht übersichtlich.

Was das Programm macht

Zur Eingabe der vom Benutzer gewünschten Farbe benutze ich wieder einen Colorpicker, man könnte aber auch gleichgut ein Textfeld zur Eingabe des Hex- oder RGB-Wertes vorsehen. Die gewählte Farbe wird in ihre RGB-Komponenten zerlegt, mithilfe der Formel für die relative wahrgenommene Helligkeit wird die Brightness bestimmt. Ein barrierefreier Farbkontrast wird bei einer Differenz der Brightness zweier Farben von einem Wert von ca. 120 bis 130 erzielt, diesen kann man im Code festlegen.

Ich steppe jetzt in drei geschachtelten Schleifen durch den gesamten 24-Bit-Farbraum. Damit das nicht uferlos wird, gebe ich wie gesagt für jede Iteration eine Schrittweite von 20 an, bei Bedarf könnte man das auch noch feiner oder gröber einstellen.

Ich berechne die Brightness der jeweils aktuellen Farbe, berechne die Differenz zur vom Benutzer gewählten Farbe und gebe die aktuelle Farbe nur dann aus, wenn diese Differenz über dem eingestellten Schwellwert liegt. Bei der Ausgabe liefere ich dann gleich den rgb(x,y,z) der aktuellen Farbe mit. That’s it – wenn ich dazukomme, mache ich die Tage noch ein paar Screenshots der Ausgabe. Den Sourcecode liefere ich diesmal nicht mit, der kommt in mein Portfolio 🙂

Nachtrag: die Screenshots

Der Startbildschirm ist unspektakulär, hat aber auch nur eine Funktionailtät: den Colorpicker.

el_allcolors_start

el_allcolors_start

Hier ein Ausschnitt des Ergebnisses, man sieht dass die gewählte Farbe wirklich gut zu den vorgeschlagenen Farben kontrastiert:

el_allcolors_ergebnis

el_allcolors_ergebnis

Ganz am Ende gebe ich noch aus, wieviele mögliche Kontrastfarben es gibt:

el_allcolors_anzahlfarben

el_allcolors_anzahlfarben

Das wars –  viel Spaß beim Austüfteln!

PHP ist tot? Mein Bankkonto hat nichts davon gemerkt…

So lautet, frei übersetzt, ein Zitat von Brandon Savage, PHP Developer und grosser Spaßvogel auf Twitter.

In der Tat, mit dem ganzen Brimborium um den neuen WordPress-Editor Gutenberg, der ja komplett in React.js programmiert wurde, ist es gerade wieder einmal angesagt PHP für tot zu erklären. Da hat mich ein Passus aus diesem Artikel bei Kinsta köstlichst amüsiert:

„For a humorous take on it, there’s this Reddit post where a job description wanted a React developer with 5 years of experience back in 2017, at which point React had only been around for ~4 years.“

Da wurde 2017 ein React Developer mit 5 Jahren Erfahrung gesucht, aber React war zu diesem Zeitpunkt erst ~4 Jahre auf dem Markt. Sowas nennt man Hype, und leider fallen viele Entscheider, die selbst selten Developer sind, auf so etwas herein und fällen Entscheidungen für oder gegen zu verwendende Programmiersprachen je nach dem was gerade angesagt ist. Und angesagt scheint zur Zeit nur Javascript und sämtliche angeschlossenen Derivate und Bibliotheken.

Das hindert aber PHP nicht daran, nach wie vor die erfolgreichste Programmiersprache im Internet zu sein. Ich zitiere mal noch ein paar Zahlen aus dem Kinsta-Artikel:

  • Im November 2017 berechneten W3Techs PHP auf 80,1 % der Webseiten als serverseitige Programmiersprache.
  • Im Juni 2018 waren es noch 79,6 %.
  • PHP wird heute (November 2018) von 78% aller Webseiten benutzt, die eine serverseitige Programmiersprache verwenden.
  • Wenn die Verwendung von PHP weiter in diesem Masse abnimmt, wird es noch ca. 25 Jahre dauern bis PHP unter die 50 % Marke kommt.

Das sieht jetzt aber wirklich nicht nach Zahlen vom Sterbebett aus, oder? Wenn man noch in Betracht zieht, dass sowohl WordPress (ca. 32% aller Webseiten laufen heute auf WordPress), als auch Wikipedia, als auch alle Drupal- und Joomla-Webseiten PHP-basiert sind, siehts auch nicht wirklich toter aus.

Und wenn in erhitzten Diskussionen heutzutage immer wieder gegen PHP argumentiert wird, aus welchen Gründen auch immer, da gefällt mir ein Zitat von Bjarne Stroustrup, dem Schöpfer von C++ ganz hervorragend:

„Es gibt nur zwei Arten von Programmiersprachen. Diejenigen, über die die Leute meckern, und diejenigen, die niemand benutzt.“

Das ist ein schönes Schlußwort, finde ich – und mache im nächsten Artikel wieder ein Tänzchen mit PHP, weil es einfach Spaß macht.

Was ich an meinem Beruf so liebe: Freiheit und Kreativität

Es ist ein verbreiteter Irrglaube, dass Programmierung nur ein Job für verbiesterte Tüftler, stubenhockerische Mathegenies und trockene Zahlenschubser ist. Nach fast 30 Jahren Berufserfahrung weiß ich, dass genau das Gegenteil der Fall ist. Programmierung hat viel mit Kreativität und einem schöpferischen Prozess zu tun – und auch da bin ich Expertin, ich bin ja schließlich auch Künstlerin und male und gestalte seit meiner Kindheit schon mein ganzes Leben lang.

Programmierung an einem guten Projekt startet mit einer leeren Seite im Code-Editor, das ist genauso gut wie eine leere, weisse Leinwand. Programmierung erfordert einen erheblichen Planungsaufwand, genau wie zum Beispiel ein Bildmotiv erstmal komponiert werden muss, wie man den Bildausschnitt festlegt, die notwendigen Details ermittelt und die Farb- und Lichtstimmung erarbeitet.

Aber wenn man den Blueprint einmal hat, gehts los – und da kommt aber ganz groß die Kreativität und die Erfahrung zum Einsatz. Kunst muss man auch lernen, die unterschiedlichen malerischen und gestalterischen Techniken erfordern erhebliches Knowhow über unterschiedliche Materialien und Verarbeitungsweisen. Schnelltrocknende Acrylfarben erfordern eine ganz andere Vorangehensweise als Ölfarben, die tagelang zum Trocknen brauchen. Ein Visual Basic Programmerl in Excel oder Word löst schnell mal ein Office-Problem, eine grosse Datenbankanwendung erfordert exakte Planung und passgenaue Detailarbeit.

Wir waren bei der leeren, weissen Leinwand: das ist der Casus Knacktus, ein guter Programmierer erschafft ein funktionierendes Produkt aus dem Nichts. Ich rede hier nicht vom zusammenkleistern fertiger Codeschnipsel aus Programmbibliotheken (schöne Grüße an alle *.js Programmierer), ich rede von Software Engineering, nicht von der Zusammenklitterung endlosen Codeeintopfs aus aus vorgefertigten Schnipseln, die buntgemischt in der Brühe schwimmen wie die Zutaten einer Hochzeitssuppe. Ich spreche von Software-Architektur, und die hat viel gemeinsam mit der kreativen Leistung des Architekten bei einem frei geplanten Gebäude.

Man legt ein Fundament aus den Unternehmensdaten, oft ist dies eine schon vorhandene Datenbank, ein bestehendes ERP/CRM-System. Darauf baut man die unterschiedlichen Module auf. Durch die Tür oder den Lieferanteneingang kommen neue Daten (Kundenstamm, Bestellungen, Aufträge…) herein, durch die Auftragsabwicklung werden Antwortschreiben generiert und Geschäftsprozesse angestossen, die das ganze Unternehmen über die Auftragserfassung- und Abwicklung bis hin zur Produktion abbilden. Schliesslich gehts zur Warenausgabe an den Kunden, hier werden die fertigen Produkte oder Dienstleistungen ihrem Empfänger zugeteilt. Am Ende baut man noch einen Qualitätssicherungsmechanismus, eine Reklamationsbearbeitung und die evtl. nötige Nachbesserung nach Kundenwünschen mit ein, und so hat man am Ende eine ganze Fabrik dastehen, die die Geschäftsprozesse eines Unternehmens nicht nur abbildet, sondern verantwortlich trägt.

Das, liebe Leser, ist Softwarearchitektur, und nicht nur Code-Erzeugung. Es ist auch komplett unabhängig von den verwendeten Programmiersprachen und sonstigen Hilfsmitteln wie Frameworks und Programmbibliotheken. Und was heutzutage sehr oft übersehen wird: es läßt sich nicht alles auf einer Internetseite abbilden.

Der eigene Webauftritt mutiert heutzutage oft zum Selbstzweck und soll eine eierlegende Wollmilchsau werden, in die Planung einer neuen Webseite wird oft viel zuviel von den lebensnotwendigen Unternehmensabläufen mit hineingepfropft. Es mag zwar in vielen Fällen akzeptabel sein, für die Mitarbeiter Intranetlösungen für die tägliche Arbeit bereitzustellen, aber wesentlich öfter wird es angebracht sein, Standalone-Lösungen auf der Datenbank und mit den eingesetzten Office-Produkten zu realisieren.

Das wird heutzutage gern belächelt, Visual Basic zum Beispiel wird gerne als „Programmiersprache für arme Bastler“ abgetan, und ein Excel- oder Wordmakro als handgestrickter Popelkram belächelt. Da ist wieder Umdenken angesagt, gerade die „kleinen“ Office-Lösungen sind es, die den Mitarbeitern wirklich das Leben leichter machen. Sei es die Serienbrieffunktion für die Sekretärin, der ODBC-Zugriff auf die Datenbank mit Excel für den Controller, der damit seine Berichte erstellt, oder die Unternehmenskennzahlen, Umsätze, Rückläufe uvm. für die Geschäftsführung, die danach ihre Business-Entscheidungen trifft. Ein Software-Architekt berücksichtigt alle diese unterschiedlichen Bedürfnisse, und baut das Haus und seine Module entsprechend der tatsächlichen Anforderungen.

Hier ist Raum für große Pläne und freie schöpferische Tätigkeit sowie für echte Kreativität, und hier ist auch Raum für die Akzeptanz der Mitarbeiter des Unternehmens, deren Feedback für den Softwarearchitekten dasselbe ist wie Applaus und gute Kritiken für einen Künstler. Ein erfolgreicher Usability Test ist wie eine gelungene Konzertpremiere, und ein gelungenes User Interface gleicht sehr einem durchdacht komponierten Gemälde, das beim Publikum gut ankommt.

Ich werde oft darauf angesprochen, wie ich meine zwei Berufe als Programmiererin und als Künstlerin unter einen Hut bringe. Das ist ganz einfach: es gibt so viele Parallelen, der kreative Schaffensprozess ist in beiden Fachgebieten vorhanden, und meine Liebe zum Detail und die geradlinig logische Denke kommt bei mir in beiden Berufen gleich gut zum Zug. Programming is like Poetry, heißt es oft, und obwohl ich jetzt nicht gerade gereimte Codezeilen verfasse, finde ich doch Gefallen an wohlstrukturierten Programmen und einer sauber durchkomponierten Software.

Deswegen: gute Programmierung oder besser gesagt gutes Software Engineering ist für mich eine Kunstform, und nicht zuletzt: sie kann auch unheimlich Spaß machen. Deswegen liebe ich meinen Beruf, und bin auch nach 30 Jahren im Geschäft immer noch fasziniert und positiv angesprochen von den vielfältigen Herausforderungen, die einem anspruchsvolle Softwareprojekte bieten. Ich bin eine alte Programmiererin, und soweit ich es absehe, werde ich mit den Jahren auch noch eine uralte Programmiererin werden, weil ich nicht daran denke mit der nahenden Rente auch meinen Beruf aufzugeben. Ich werde noch bis ins hohe Alter an Softwareprojekten mitmischen, und meinen Spaß daran haben!

Wie lange braucht man, um eine neue Programmiersprache zu lernen?

Das selbsternannte Javascript-Genie

Ich hatte mal einen Teamkollegen in einem sehr explosiven Projekt, der hielt sehr grosse Stücke auf sich. Er codierte ellenlange Module, war ein furchtbarer Geheimniskrämer und ließ sich nicht in die Karten schauen. Er war auch kein Teamplayer, und seine Codeschnipsel arbeiteten nie so mit den Codeschnipsel der anderen Teamkollegen zusammen, dass man sie verwenden konnte. Ich musste eines Tages an einem Algorithmus mit ihm zusammenarbeiten, und das war eine mittlere Katastrophe. Er verkündete: „Ich habe mir Javascript selbst beigebracht, deswegen bin ich so erfolgreich und kann von meinem Know-How in diesem Job gut leben! Ich teile mein Wissen nicht mit dir, schau wie du zurechtkommst!“ und schnappte zu wie eine beleidigte Auster.

Ich schrieb mir dann die notwendigen Routinen selber, statt mich mit seinem Spaghetti-Code herumzuschlagen, und brachte mir dafür ebenfalls Javascript selber bei – in ein paar Tagen, das hat keine Woche gedauert. Warum ich das erzähle? Weil es mich immer wieder erstaunt, dass es Leute gibt die tatsächlich nur eine einzige Programmiersprache beherrschen und sich doch als Developer auf dem Markt behaupten können. Und weil es mich auch immer wieder noch mehr erstaunt, welches Brimborium verantaltet wird, wenn es darum geht, eine neue Programmiersprache zu erlernen.

Gutenberg und React.js

Nehmen wir nur mal als Besipiel den Zinnober, der um den neuen WordPress Editor Gutenberg gemacht wird. Der ist komplett neu programmiert worden, in React.js. Ich habe (noch) keine Ahnung von React.js, vielleicht handelt es sich ja wirklich um eine sehr schwierig zu erlernende und komplizierte Sprache… aber ich schweife ab.

Was ich eigentlich erzählen wollte: als WordPress Accessibility Team Lead Rian Rietveld kürzlich ihren Rücktritt wegen der Querelen um Gutenbergs schlechtes Abschneiden in den Accessiility Audits erklärte, nannte sie als eine der Hauptschwierigkeiten, dass es im Accessibility Team niemanden gab, der sich mit React.js auskannte, und es in der knappen Zeit auch nicht möglich war, einen externen React-Programmierer anzuheuern.

Was kann denn da so schwierig sein?

Ja Donnerlittchen, dachte ich mir, dieses React muss aber ein harter Brocken sein. Ich meine, wenn ich ein Projekt in einer neuen Programmiersprache vor die Nase gesetzt bekomme, hocke ich mich ein paar Tage auf den Hosenboden und arbeite mich da ein, und gut ists.

Ich lerne jetzt seit bald 30 Jahren regelmäßig neue Programmiersprachen, und die Hauptschwierigkeit dabei ist, dass die Syntax von Sprache zu Sprache ein bisschen unterschiedlich ist und man hier ein einfaches oder ein doppeltes Hochkomma, da ein Komma oder ein Semikolon, und dort eine eckige oder geschweifte Klammer braucht.

Aber die Sprachelemente sind fast überall gleich oder zumindest sehr ähnlich. Datentypen sind Datentypen, ein Array ist ein Array, ein Objekt ist ein Objekt, und all die FORs, WHILEs, SWITCHes und wie sie alle heissen, folgen in allen Programmiersprachen der selben Logik. Wenn man die Grundlagen einmal draufhat, ist es auch nicht weiter schwer, sich die Semantik einer neuen Programmiersprache einzuverleiben, die Konstrukte gleichen sich ja doch.

Wieso zum Dunnerkeil hat sich also nicht jemand aus dem Accessibility Team hingesetzt und sich dieses verflixte React.js schnell mal reingezogen? Ich kann es mir nur so erklären: das sind wohl alles keine Programmierer, sondern „nur“ Barrierefreiheits-Experten, die mit Codierung nichts am Hut haben. Denn für einen alter Programmierer ist es eine der leichteren Übungen noch eine Programmiersprache zu lernen, egal wie modern und hyper die auch immer sein mag.

Wenn mich der Teufel reitet, ziehe ich mir mal auf FreeCodeCamp die React-Challenges rein, und ich wette dass ich damit in wenigen Tagen durch bin und dann sehr wohl weiß, was React macht und tut und wie man es anwendet. Echte Programmierer sind nämlich keine One-Trick-Ponys, sondern immer auch ein bisschen Universalgenies. Aber das ist unser Betriebsgeheimnis …

Think like a Programmer – neue Wege zur Problemlösung

Richard Reis hat auf Medium einen sehr intelligenten Artikel über Problemlösungen mit analytischer Denke geschrieben, den kann ich jedem, der auch nur ein bisschen Ahnung vom Codieren hat, wärmstens empfehlen:

https://medium.freecodecamp.org/how-to-think-like-a-programmer-lessons-in-problem-solving-d1d8bf1de7d2

Der Titel heißt auf Deutsch:

Wie man wie ein Programmierer denkt: Lektionen in Problemlösung

Als Motto des Beitrags hat er sich ein Zitat von Steve Jobs ausgesucht:

“Everyone in this country should learn to program a computer, because it teaches you to think.” — Steve Jobs

Frei übersetzt: „Jedermann sollte es lernen einen Computer zu programmieren, denn es lehrt einem das Denken“

Reis postuliert, dass einem die Programmierung eine neue Denke zur Problemlösung beibringt, und wendet diese Erkenntnisse auf Probleme des Alltags an.

1. Verstehen

Hier findet man mein Lieblingszitat von Richard Feynman:

“If you can’t explain something in simple terms, you don’t understand it.” — Richard Feynman

Wenn du etwas nicht in einfachen Begriffen erklären kannst, hast du es nicht verstanden. Amen!

2. Planen

Um einen guten Plan zu bekommen, sollte man die folgende Frage beantworten können:

„Wenn du einen Input X hast, was sind die notwendigen Schritte, um Output Y zu erreichen?“

3. Aufteilen

Dies ist der wichtigste Schritt. Breche alle Probleme auf möglichst einfache, kleine Sub-Probleme herunter und löse diese der Reihe nach. Wenn du alle Sub-Probleme gelöst hast, verknüpfe die Lösungen, und du hast das grosse Problem gelöst!

4. Festgefahren?

Wenn man hängenbleibt und nicht mehr weiterkommt mit der Problemlösung, einen Schritt zurück machen, tief durchatmen und nochmal von vorne anfangen. Das nennt man auch Debuggen:

“The art of debugging is figuring out what you really told your program to do rather than what you thought you told it to do.”” — Andrew Singer

Frei übersetzt: „Die Kunst des Debuggens ist es, herauszufinden was du deinem Programm gesagt hast, was es tun soll, und nicht was du denkst was du ihm gesagt hast.“

5. Üben

Der Mensch lernt nur durch Übung, und natürlich erlernt man die Programmierer-Denke auch nur durch ständiges Dranbleiben und indem man sich immer neuen Herausforderungen stellt. Das kann auch auf spielerische Art und Weise geschehen, Problemlösen kann man auch in Spielen lernen, wie in Schachproblemen, Sudoku, Monopoly, Video Games usw.

Eine besonders interessante Programmierer-Spielwiese findet man bei Coderbyte, THE #1 WEBSITE FOR CODING CHALLENGES & INTERVIEW PREP

Ich geh da jetzt mal hin und suche mir eine nette Challenge zu meinem Morgenkaffee aus!

Barrierefreie Farbkontraste 2: der Sourcecode

OK jetzt gilts: man kann eine beliebige RGB-Farbe wählen und sich ausgeben lassen, welche der 140 benannten HTML-Farben einen guten (barrierefreien) Kontrast dazu liefert. Das kann man nicht nur für Schriften verwenden, sondern auch für Logos und Icons, die auf einen farbigen Hintergrund gesetzt werden sollen.

Voraussetzung ist eine Tabelle, in der die 140 Farben mit Color Group (Farbfamilie), Namen und Hex- und RGB-Notation gespeichert sind, ich zeig hier noch mal einen Ausschnitt:

mysql_farbtabelle

mysql_farbtabelle

Wie die Farben da reinkommen beschreibe ich jetzt hier nicht, das ging über ein Excel-Makro und ist letzendlich völlig wurst für die Funktionalität. Also, wir haben unsere Farbtabelle.

Jetzt brauchen wir eine Datenbankverbindung, die beschreibe ich hier auch nicht mehr extra. Dann muss wieder mal ein Formular her, für die Auswahl der Basisfarbe bietet sich der Input-Type Color an, bei dem man in den meisten modernen Browsern einen schicken Colorpicker angezeigt bekommt. Man könnte auch ein Eingabefeld für den Hex- oder RGB-Wert nehmen, das ist letztlich Geschmackssache. Also, los gehts, mit einer Datei namens farbnamen.php, die sieht zunächst so aus:

<!DOCTYPE html>
<html lang="de">
<style type="text/css">
h1,h2,h3{
    font-family:Arial;
}
</style>
<head>
<title>Colors Arbeitspapier</title>
</head>

<body>
<h1>Beispiel Contrast Colors mit HTML Named Colors</h1>

<form action="farbnamen.php" method="post">

      <h2>Bitte eine Farbe auswählen:</h2>
      <input type="color" name="farbe" value=""><br>
      <h2>Bitte eine Farbfamilie für die Kontrastfarbe wählen:</h2>
    <select name="farbfamilien">
        <option value="BLUE">Blau</option>
        <option value="GREEN">Grün</option>
        <option value="PURPLE">Violett</option>
        <option value="WHITE">Weiß</option>
        <option value="BROWN">Braun</option>
        <option value="YELLOW">Gelb</option>
        <option value="GRAY">Grau</option>
        <option value="RED">Rot</option>
        <option value="PINK">Pink</option>
        <option value="ORANGE">Orange</option>
      </select>
     <br><br>
    <input type="submit" name = "senden">
  
</form>

Das ist erstmal straightes HTML, zuerst kommt der Color Picker, dann das Dropdownfeld für unsere Farbfamilien, und das wars auch schon. Man könnte den Select auch mit einem Distinct aus der Datenbank füttern, das hab ich mir jetzt gespart und die 10 Einträge so reingeschrieben.

Los geht es wie immer wenn auf den Submit-Button geklickt wurde. Der Colorpicker liefert den Hex-Wert der gewählten Farbe, das Dropdownfeld den Namen der Farbfamilie. Den Hex-Wert zerlege ich in die einzelnen Komponenten, die brauche ich später um meine Funktion zur Berechnung der wahrgenommenen relativen Helligkeit damit zu füttern, dazu weiter unten mehr. Das Ganze sieht jetzt erstmal so aus:

startbildschirm

startbildschirm

Bei Klick auf das schwarze Farbkästchen poppt der Colorpicker auf, in Chrome beispielsweise sieht der so aus:

chrome_colorpicker

chrome_colorpicker

Das Dropdownfeld ist auch keine Überraschung:

dropdown

dropdown

Aber jetzt wirds gleich interessant, ich habe nämlich für die Zerlegung des Hex-Wertes in seine RGB-Komponenten eine schicke Funktion gefunden, das geht mit sscanf():

<?php
require_once('config.php');

if(isset($_POST['senden'])){
    
    
    echo "Sie haben diese Farbe gewählt:<span style='background-color:".$_POST['farbe']."'>Hexadezimalwert: ".$_POST['farbe']."</span><br>";
    
    $akt_farbe = $_POST['farbe'];
    
    //RGB-Werte aus hex holen
    $hex = $akt_farbe;
    list($r, $g, $b) = sscanf($hex, "#%02x%02x%02x");
        
    echo "<h3>Die relative Helligkeit beträgt: ".Brightness($r,$g,$b)."</h3>";
    echo "<h3>Kontrastfarbe aus der Farbfamilie ".$_POST['farbfamilien']."</h3>";
    echo "<hr>";
    $input_brightness = Brightness($r,$g,$b);

Mit der Funktion Brightness wird wie gesagt die wahrgenommene Helligkeit der gewählten Farbe bestimmt, Input-Parameter sind die drei RGB-Komponenten. Die Funktion selber sieht so aus:

//relative (wahrgenommene) Helligkeit aus RGB berechnen
function Brightness($r, $g, $b)
    {
       return sqrt(
          $r * $r * .241 + 
          $g * $g * .691 + 
          $b * $b * .068);
    }

Jetzt hole ich mir aus der Datenbank alle Farben, die zu der gewählten Farbfamilie gehören. Zuerst setze ich noch einen Flag $gefunden, der bleibt auf False wenn in der gewählten Farbfamilie keine Farbe mit einem ausreichenden Kontrastwert gefunden wurde und dient dann weiter unten zur Info-Ausgabe.

Dann gehe ich mit einem While über alle gefunden Farben und gebe nur diejenigen aus, bei denen eine Differenz > 130 zur relativen Helligkeit der vom Benutzer vorgegebenen Farbe gefunden wird.

//alle passenden Einträge der Farbtabelle ausgeben
        //Flag default  
        $gefunden = false;
        
        //Nur die Einträge der gewählten Farbfamilie auslesen
          $abfrage = mysqli_query($conn,"SELECT * FROM $table 
                    WHERE familie LIKE '".$_POST['farbfamilien']."' "); 
          while($row = mysqli_fetch_array($abfrage,MYSQLI_ASSOC)) 
          { 
            //RGB-Werte aus hex holen
            $hex = $row['hex'];
            list($r, $g, $b) = sscanf($hex, "#%02x%02x%02x");
            //Helligkeit bestimmen
            $row_brightness = Brightness($r,$g,$b);
            
            //Kontrastwert berechnen
            $differenz = abs($row_brightness - $input_brightness);
            
            //Nur Kontrast höher als 130 ausgeben (Wert ggf anpassen)
            if ($differenz > 130){
                //flag setzen wenn mindestens ein Kontrast > 130 gefunden wurde
                $gefunden = true;
            echo ' <span style="color:'.$row['farbname'].'">'.$row['farbname'].'</span>.'.$row['hex'].'rel. Helligkeit: '.$row_brightness.' Differenz: '.$differenz.'<br>'; 
            echo "<h1><span style='color:".$row['farbname']."; background-color:".$akt_farbe."'>".$row['farbname']." ist ein guter Kontrast</span></h1>";
            echo "<hr>";
            }
            
        } // ende von while $row...
if($gefunden==false){echo "Keine passende Kontrastfarbe in der Farbfamilie ".$_POST['farbfamilien']." gefunden";}

} //Ende von isset senden

Für die Ausgabe der passenden Kontrastfarben verwende ich Spans und formatiere sie mit den entsprechenden Farbwerten. Falls keine Farbe mit ausreichendem Kontrast gefunden wurde, gebe ich dies als Info aus. Das war’s!

Hier noch ein Screenshot der Ausgabe, als Besipiel habe ich als Grundfarbe Gelb und für die Kontrastfarbe die Farbfamilie Blau gewählt:

farben_ausgabe

farben_ausgabe

Fertig ist das Werkzeug zur Kontrastfarbenbestimmung. Zugegeben könnte man es noch wesentlich hübscher formatieren, aber die Funktionalität haut hin, das genügt mir jetzt erstmal. Schlanke noch nicht mal 100 Zeilen Code, das ist mal wieder was für mich und meine minimalistischen Freunde – viel Spaß beim Nachbauen!

Nachtrag

Jetzt konnte ich mir es doch nicht verkneifen, die ganze Sache noch ein bißchen ansehnlicher zu gestalten. Der Prototyp sieht jetzt so aus:

aufgehuebscht

aufgehuebscht

Die Farben hole ich mir natürlich aus der Datenbank, wenn ich dazukomme, schreib ich noch einen neuen Artikel darüber. Aber hier ist jetzt mal Schlussende, der Beitrag ist lang genug

 


 

 

Barrierefreie Farbkontraste – ich hab da so ne Idee

Also, wie man ausrechnet ob auf einem farbigen Hintergrund eine schwarze oder weiße Schriftfarbe besser lesbar ist, das hatten wir ja gerade eben schon mal. Jetzt ist der Kunde aber König, und man kommt auch mal in die Verlegenheit, eine farbige Schrift auf farbigem Grund darstellen zu sollen. Die Anforderung könnte also heissen: es soll eine grüne Schrift auf rotem Grund ausgegeben werden, und die soll möglichst gut lesbar sein. Da kann man einen Colorpicker nehmen und so ungefähr schauen was besser lesbar ist, aber das ist ja doch bloß Trial&Error. Es gibt auch Formeln, mit denen man so etwas berechnen kann, fündig wird man z.B. beim W3C, oder auf dieser Seite von nbtech. Nach deren Algorithmus kann man die „perceived brightness“, also die wahrgenommene Helligkeit einer Farbe als Wert zwischen 0=schwarz und 255=weiß berechnen. Das ist nicht trivial, weil z.B. grüne Töne vom menschlichen Auge als heller wahrgenommen werden als rote Schattierungen. Darum berechnet man die jeweilige wahrgenommene Helligkeit, und vergleicht die Farben dahingehend. Ein Unterschied von ca. 120 zwischen den zwei Farben wird nach W3C als ausreichender Kontrast angesehen. Die Formel lautet wie folgt:

brightness  =  sqrt( .241 R2 + .691 G2 + .068 B2 )

sqrt ist die Quadratwurzel, R, G, B sind unsere guten alten Bekannten Rot- Grün- und Blauanteil aus dem RGB-Farbraum, wie wir sie in HTML so gerne verwenden (ausführliche Infos hierzu z.B. hier bei W3Schools)

Gar nicht so einfach: was ist Rot, was ist Grün?

Auch das ist nicht trivial, weil von der Meinung des Betrachters abhängig. Ein dunkles Rotbraun mag für einen noch als Rot durchgehen, der nächste ordnet es schon den braunen Tönen zu. Ein sonniges Gelb kann auch als Orange gelten, und ein blaustichiges Grün als Blauton herhalten. Sowas kann man nicht berechnen, da kann man sich nur eine Krücke suchen und daran festhalten. Bei den 16,7 Mio vorhandenen RGB-Farben ist es auch ein Ding der Unmöglichkeit, überall die korrekte Farbfamilie zu bestimmen. Wir nehmen ein paar Farben weniger, das tuts als Arbeitshypothese auch.

Eine Untermenge: die benannten HTML-Farben

Ich habe da eine interessante Zusammenstellung der benannten HTML-Farben im Web gefunden. Bei https://htmlcolorcodes.com/color-names/ gibt es eine Tabelle der von allen modernen Browsern unterstützten benamsten Farben, die nach Farbfamilien (Color Groups) gruppiert ist. Auch bei w3schools gibt es eine gut gestaltete Seite über die Color Groups, nur sind sie da ein bißchen anders zusammengefaßt.

Die Seite von htmlcolorcodes.com habe ich mir mal als Arbeitsgrundlage geklemmt und in eine Datenbanktabelle gejagt. Es sollten eigentlich 140 Farben sein, auf der Seite sind aber 143 Farben aufgeführt. Die Tabelle enthält Duplikate, da werden Farben unter zwei verschiedenen Farbfamilien genannt. Ist jetzt aber nicht so schlimm, letztendlich ist die Information wertvoll, welche Farbtöne als Rot, Blau, Gelb usw. empfunden werden. Es gibt eine Liste von 10 Farbfamilien. Ich werde bei den englischen Bezeichnungen bleiben, schliesslich sind auch die HTML-Farbnamen in Englisch.

Hier mal die Liste der Farbfamilien, mit der jeweiligen Anzahl der zugeordneten Farben:

YELLOW    11
WHITE    17
RED    9
PURPLE    19
PINK    6
ORANGE    6
GREEN    23
GRAY    10
BROWN    17
BLUE    25

Wie gesagt, die Summe ist hier 143, nicht 140, aber das vernachlässigen wir jetzt mal. Dass Blue die meisten Farbtöne zugeordnet hat verwundert auch nicht weiter, da Blau nunmal eine sehr beliebte Farbe bei Webdesignern und Grafikern ist und im Web sehr häufig verwendet wird.

Wer sagt, dass das Rot ist?

Unter der Farbfamilie „Red“ sind 9 benannte Farben zu finden:

family_red

family_red

Da sieht man schon, daß die Zuordnung der einzelnen Farbtöne zu denen Farbfamilien ausgesprochen subjektiv und diskutabel ist, Lightcoral würde ich eher unter Pink einordnen. Wenn man sich die RGB-Werte dieser Farben anschaut, wird man auch nicht schlauer.

red_family_rgb

red_family_rgb

Es ist mitnichten so, dass diese Farben alle einen besonders hohen R-Anteil haben, Darkred ist zum Beispiel so ein Ausreisser mit 139 als R-Wert, dafür sind die G-und B-Werte Null. Ich hab lange rumgesucht, aber bisher keine praktikable Berechnungsmethode gefunden, mit der man x-beliebige Farbtöne einer der obengenannten Farbfamilien zuordnen kann. Deswegen verwende ich die Zuordnungen von htmlcolocodes.com, da hat man zumindest mal einen Anhaltspunkt.

Und wozu das Ganze?

Ganz einfach: mir schwebt sowas wie ein spezialisierter Colorpicker vor, in dem man eine frei wählbare Farbe vorgibt. Dann wählt man aus, aus welcher Farbfamilie die Kontrastfarbe kommen soll, und erhält einen oder mehrere Vorschläge, welche Farbtöne einen guten Kontrast bieten würden. Das als Arbeitshypothese. Mal sehen, wie weit ich damit komme.

Die Voraussetzung: eine MySQL-Tabelle mit allen 140 benannten Farben

Diese enthält die Farbfamilie, den Farbnamen, den Hex-Wert und den RGB-Wert. Die habe ich natürlich nicht per Hand eingehackt, da habe ich einen kleinen Umweg über ein Excel-Makro genommen, mehr wird nicht verraten. Die Tabelle sieht so aus, die Feldnamen sind selbsterklärend:

mysql_farbtabelle

mysql_farbtabelle

Das wird meine Ausgangsbasis. Und ich komme mit unter 100 Zeilen Code aus. Den Source gibt es dann im nächsten Beitrag.