EINFÜHRUNG

HALLO, ZUKÜNFTIGE TÄUSCHER UND TRICKSER!

Sicher hast du schon Bilder und Gegenstände mit optischen Täuschungen gesehen, und dann hast du dich wahrscheinlich sehr gewundert. Bei optischen Täuschungen sieht man nämlich etwas, was gar nicht da ist. Manchmal kann man gar nicht glauben, dass einen die Augen – und das Gehirn – so täuschen, und überprüft die Bilder immer wieder von Neuem mit dem Lineal oder dem Geodreieck.

Manchmal kannst du ganz unerwartet auf solche Täuschungen treffen. So ist es mir selber bei einem Besuch eines Museumsparks in der Schweiz gegangen. Ein Teil des Geländes war mit einer Mauer aus roten und weißen Ziegeln umgeben.

Die roten und weißen Ziegel folgten in jeder Reihe abwechselnd aufeinander. Jede Reihe war allerdings gegenüber der darüber liegenden Reihe etwas nach links (oder rechts) versetzt. Und wenn man nicht so genau hinschaute, dann schien jeder Ziegel auf der einen Seite höher zu sein als auf der anderen.

Diese Täuschung wird Kindergarten-Täuschung genannt.

Du wirst in einem späteren Kapitel ein Programm schreiben, das dir eine solche Mauer zeichnet. Dann kannst du selber festlegen, welche Eigenschaften die Mauer haben soll, und wirst dadurch viel besser verstehen, wie die Täuschung zustande kommt.

ÜBER DAS ANIMIEREN VON OPTISCHEN TÄUSCHUNGEN

Diese und viele, viele weitere Täuschungen sind in zahlreichen Büchern und in immer neuen Zusammenstellungen zu finden. Die Bilder sind auch auf Papier ziemlich beeindruckend.

Es gibt auch Webseiten, auf denen du optische Täuschungen betrachten kannst. In einigen Fällen sind sogar bewegte Grafiken (Animationen) vorhanden. Das macht beim Betrachten noch mehr Spaß.

Ich selber finde es aber am spannendsten, wenn ich die Bilder auch selber verändern kann, also wenn ich die Farben, Formen oder andere Bildeigenschaften selber bestimme.

Ich habe deshalb angefangen, solche veränderbaren optischen Täuschungen zu programmieren. Vielleicht denkst du, das sei kompliziert. Ist es aber gar nicht: Mit der Programmierumgebung Snap! wird das Programmieren zum Puzzle-Spiel. Dein Programm entsteht durch das Zusammenstecken von Puzzle-Teilen, von denen jedes einen Programmierbefehl mitbringt.

ÜBER DIESES BUCH

In diesem Buch wirst du einige typische Beispiele für optische Täuschungen kennenlernen. Du wirst Farben sehen, die nicht vorhanden sind, Größen falsch einschätzen und fälschlicherweise glauben, dass sich Dinge bewegen.

Natürlich kann in diesem Büchlein nur eine kleine Auswahl von den vielen bekannten und auch weniger bekannten optischen Täuschungen vorgestellt werden:

die Oppel-Kundt-Täuschung
die Ponzo-Täuschung
die Müller-Lyer-Täuschung
die Münsterberg-Täuschung
die Kindergarten-Täuschung
die tappenden Füße
die Kanizsa-Dreiecke
der Moiré-Effekt
die Lincoln-Täuschung

Wir werden die Programmierumgebung Snap! verwenden. Snap! ist leistungsfähig genug, die eigentlich ganz einfachen Grafiken zu erstellen und in Bewegung zu versetzen. Dabei gilt: In diesem Büchlein wird nur ein Teil der Befehle von Snap! benötigt.

Falls du komplexere Grafiken programmieren willst, hilft dir das Handbuch zu Snap! weiter. Leider gibt es das zurzeit aber nur auf Englisch: https://snap.berkeley.edu/SnapManual.pdf.

Wenn du dieses Buch hier durchgearbeitet hast, kennst du einige typische optische Täuschungen. Außerdem

weißt du, wie man mit Puzzle-Bausteinen programmiert,
kannst du eine Schildkröte mit Befehlen steuern,
kannst du mit der Schildkröte Grafiken malen
und du kennst Programmierkonzepte, die dir das Leben als Programmierer einfacher machen.

Diese Programmierkonzepte nutzen die besonderen Fähigkeiten des Computers aus:

Wiederholungen

Der Computer ist besonders gut darin, häufig wiederkehrende, stumpfsinnige, aber notwendige Aktionen geduldig und schnell auszuführen.
Bedingungen

In Programmen kann auf viele Arten festgestellt werden, ob eine Bedingung gegeben ist, um dann eine bestimmte Aktion auszuführen. Wenn die Bedingung nicht zutrifft, passiert entweder gar nichts oder eine andere Aktion wird ausgeführt.
Variablen

Der Computer hat ein gutes Gedächtnis. Du kannst deshalb alle möglichen Daten (Zahlen, Texte, Bilder usw.) in sogenannten Variablen ablegen. Der Computer findet die Daten sicher wieder, kann sie an allen möglichen Stellen im Programm verwenden und – wenn du es ihm sagst – auch verändern. Der Computer weiß immer genau, was in den Variablen gerade drin steht.
Wiederverwendbarkeit

Viele Befehlsfolgen kannst du immer wieder gebrauchen. Du kannst dir ganz viel Tipparbeit sparen, wenn du solchen Befehlsfolgen einen Namen gibst und sie dauerhaft aufbewahrst, also speicherst. Dann kannst du sie bei Bedarf wieder aufrufen.

Snap! ist äußerst einfach zu bedienen. Dennoch ist es leistungsfähig genug, um alle unsere Projekte erstellen zu können. Alle Programmeigenschaften und Aktionen kannst du direkt am Bildschirm sehen und überprüfen. Außerdem kannst du den Ablauf des Programms immer verfolgen, wenn du willst, sogar Schritt für Schritt.

Snap! ist außerdem sehr »friedlich«. Wenn du Fehler machst, bleibt das ohne schlimme Folgen. Das Programm stürzt nicht gleich ab, sondern zeigt dir meist durch eine rote Markierung an, wo der Fehler aufgetaucht ist. Du kannst deshalb beruhigt experimentieren und testen. Snap! unterstützt das Lernen aus Fehlern!

Mit deinen neuen Programmierkenntnissen kannst du dann weitere Beispiele programmieren. Deine Freunde und Bekannten werden staunen.

ÜBER DICH

Du findest optische Täuschungen interessant und du findest es spannend, sie zu programmieren? Du musst nicht gut zeichnen können, um sie selber zu machen. Das kannst du mit der Schildkrötengrafik erledigen.

Du musst für dieses Buch auch nicht programmieren können. Alles, was du brauchst, ist ein Computer oder Laptop mit Internetzugang. Wenn du schon mal am Computer gearbeitet hast, weißt du auch, wie man Dateien speichert. Das reicht, denn alles andere wird dir im Buch Schritt für Schritt erklärt.

ÜBER DIE SYMBOLE, DIE ICH IN DIESEM BUCH VERWENDE

Neben der Zielscheibe stehen wichtige und nützliche Tipps, die dir das Programmieren leichter machen.

Neben dem Elefanten findest du wichtige Informationen, die du dir merken solltest, weil du sie immer wieder brauchen wirst.

Das Warndreieck verwende ich, wenn ich dich vor unerwünschten Nebenwirkungen warnen will.

Dieses Symbol führt dich zu Experimenten, die du mit deinen Programmen durchführen kannst. Meist sind dafür kleine Änderungen oder Erweiterungen an den Programmen notwendig. Wenn du nicht selbst drauf kommst, findest du die notwendigen Änderungen im Lösungskapitel.

Hervorgehobene Textteile lenken deine Aufmerksamkeit auf eine Abbildung.

Der Pfeil markiert wichtige Stellen in Abbildungen, die im Text besprochen werden.

Übrigens findest du auf der Webseite des Verlags auch alle Snap!-Programme und Erweiterungen: www.wiley-vch.de/ISBN9783527716258. Du kannst diese Programme herunterladen und damit experimentieren.

WIE GEHT ES WEITER?

Leider kann ich dir hier nur eine kleine Auswahl optischer Täuschungen vorstellen. Es gibt nämlich noch viel, viel mehr interessante Täuschungen. Du wirst sie bestimmt in Zeitschriften und Büchern oder im Netz finden. Mit dem, was du bis zum Ende des Buches gelernt hast, kannst du viele davon interaktiv aufbereiten. Weitere Anregungen findest du im Netz.

Infos aus dem Netz: www.michaelbach.de/ot/

Die beste Seite im Netz zu optischen Täuschungen findest du bei Michael Bach. Er ist Professor für Seh- und Augenforschung. Seit einigen Jahren betreibt er die Internetseite, für die er optische Täuschungen gesammelt und interaktiv aufbereitet hat. Als Wissenschaftler erklärt er auch, wie sie funktionieren.
Online-Projekte: https://opticals.joachim-wedekind.de

Ich habe so viel Spaß an optischen Täuschungen, dass ich selber weitere Beispiele mit Snap! programmiert und ins Netz gestellt habe. Du findest die Programme auf meiner Internetseite direkt zum Anklicken.

Die Erklärungen, warum wir uns täuschen lassen, liefern übrigens meist Psychologen, die sich mit der Verarbeitung von Wahrnehmungen im Gehirn beschäftigen. Bei vielen Täuschungen ist allerdings bis heute nicht klar, wie sie funktionieren.