Informe Tutorial: Diseño de Aplicación Animada en LOGO -Rebote Cíclico de la Tortuga en Arcos Horizontales"

https://turtleacademy.com/programs/459225

🐢 Código en LOGO (Sintaxis en Español) con Encabezado Institucional:

; =========================================================  
; REBOTE EN ARCOS (VELOCIDAD LENTA Y TORTUGA SIEMPRE VISIBLE)  
; Autor: Prof. Alexander Arias Londoño
; Semillero de Investigación: Semillero MMCC
; Asignatura: Lógica de Programación y Laboratorio
; ---------------------------------------------------------
; - Ida (Izquierda -> Derecha): Color ROJO (ponercolor 1)  
; - Regreso (Derecha -> Izquierda): Color AZUL (ponercolor 4)  
; =========================================================  

bp ; Limpiar la pantalla (borrarpantalla)
mt ; Mostrar la tortuga (mostrartortuga)
ponergrosorlapiz 3 ; Grosor del trazo  

; BUCLE INFINITO DE REBOTE  
while [ 1 = 1 ]  [  

 ; --------------------------------------------------------  
 ; FASE 1: IDA (IZQUIERDA A DERECHA) - COLOR ROJO  
 ; --------------------------------------------------------  
 ponercolor 1 ; Color ROJO  
 hacer "x -250  

 repetir 5 [  
   sl ; Subir lápiz
   ponerxy :x -250 ; Posicionar en el punto base  
   ponerd 0 ; Apuntar hacia ARRIBA (Norte)  
   mt ; Asegurar visibilidad de la tortuga  
   bl ; Bajar lápiz para trazar  

   ; Arco horizontal hacia la derecha (recorrido más lento)  
   repetir 18 [  
     ad 8.72 ; Avanzar paso del arco  
     de 10 ; Girar a la DERECHA  
     mt ; Mantener visible el ícono de la tortuga  
     espera 3 ; Pausa de 3 milisegundos por paso (más lento)  
   ]  

   hacer "x :x + 100 ; Avanzar 100px al siguiente punto  
 ]  

 ; --------------------------------------------------------  
 ; FASE 2: REGRESO (DERECHA A IZQUIERDA) - COLOR AZUL  
 ; --------------------------------------------------------  
 ponercolor 4 ; Color AZUL  
 hacer "x 250  

 repetir 5 [  
   sl ; Subir lápiz
   ponerxy :x -250 ; Posicionar en el punto base  
   ponerd 0 ; Apuntar hacia ARRIBA (Norte)  
   mt ; Asegurar visibilidad de la tortuga  
   bl ; Bajar lápiz para trazar  

   ; Arco horizontal hacia la izquierda (recorrido más lento)  
   repetir 18 [  
     ad 8.72 ; Avanzar paso del arco  
     iz 10 ; Girar a la IZQUIERDA  
     mt ; Mantener visible el ícono de la tortuga  
     espera 3 ; Pausa de 3 milisegundos por paso (más lento)  
   ]  

   hacer "x :x - 100 ; Retroceder 100px al siguiente punto  
 ]  

]

Informe Tutorial: Diseño de Aplicación Animada en LOGO

"Rebote Cíclico de la Tortuga en Arcos Horizontales"

Autor: Prof. Alexander Arias Londoño
Semillero de Investigación: Semillero MMCC (Modelamiento, Matemática, Computación y Ciencia)
Asignatura: Lógica de Programación y Laboratorio
Entorno de Ejecución: Turtle Academy Playground
Plataforma / Lenguaje: LOGO (Sintaxis en Español e Inglés)

1. Introducción y Contexto Pedagógico

Este informe tutorial detalla la arquitectura, el diseño geométrico y la implementación algorítmica de un programa interactivo en lenguaje LOGO. La aplicación simula el movimiento continuo e infinito de una tortuga rebotando sobre la base inferior del lienzo mediante arcos semicirculares horizontales (U invertida), alternando la dirección del movimiento y el color del trazo.

Objetivos de Aprendizaje para los Estudiantes

Control de Flujo Iterativo: Manejo de bucles infinitos (while [1 = 1]) y bucles contados anidados (repeat / repetir).
Manejo de Estado y Variables: Definición, incremento y decremento de variables de posición (make "x / hacer "x).
Geometría Dinámica: Aplicación del plano cartesiano $$(X, Y)$$ y descomposición de trayectorias en giros y pasos discretos.
Visualización y Animación: Control fino del renderizado (st / mt, pd / bl, pu / sl), velocidad (wait / espera) y paleta cromática (setcolor / ponercolor).

2. Requisitos de Diseño y Especificaciones Geométricas

Lienzo de Ejecución: Cuadrado centrado de 500 × 500 píxeles (rangos: $$X \in [-250, 250]$$, $$Y \in [-250, 250]$$).
Línea Base (Piso): Fijada permanentemente en $$Y = -250$$.
Puntos de Contacto (Atardeceres/Aterrizajes): 6 coordenadas discretas sobre la base: $$\text{Puntos } X: {-250, -150, -50, 50, 150, 250}$$
Parámetros del Arco Semicircular:
- Diámetro: $$100\text{ px}$$ entre punto y punto.
- Ángulo total de giro: $$180^\circ$$ (medio círculo perfecto).
- Descomposición: 18 pasos discretos de $$10^\circ$$ cada uno ($$18 \times 10^\circ = 180^\circ$$).
- Longitud del paso (fd / ad): $$\approx 8.72\text{ px}$$, derivado del perímetro del semicírculo ($$\pi \times r = \pi \times 50 \approx 157\text{ px}$$; $$157 / 18 \approx 8.72\text{ px}$$).
Diferenciación de Sentido y Color:
- Ida (Izquierda a Derecha): Color Rojo (setcolor 1 / ponercolor 1).
- Regreso (Derecha a Izquierda): Color Azul (setcolor 4 / ponercolor 4).
Visibilidad y Control Temporal:
- La tortuga debe mantenerse visible durante toda la animación (st / mt).
- Pausa por fotograma (wait 3 / espera 3) para garantizar una animación fluida y pedagógicamente observable.

3. Código Fuente Completo (Sintaxis en Español - LOGO)

; =========================================================  
; REBOTE EN ARCOS (VELOCIDAD LENTA Y TORTUGA SIEMPRE VISIBLE)  
; Autor: Prof. Alexander Arias Londoño
; Semillero de Investigación: Semillero MMCC
; Asignatura: Lógica de Programación y Laboratorio
; ---------------------------------------------------------
; - Ida (Izquierda -> Derecha): Color ROJO (ponercolor 1)  
; - Regreso (Derecha -> Izquierda): Color AZUL (ponercolor 4)  
; =========================================================  

bp ; Limpiar la pantalla (borrarpantalla)
mt ; Mostrar la tortuga (mostrartortuga)
ponergrosorlapiz 3 ; Grosor del trazo  

; BUCLE INFINITO DE REBOTE  
while [ 1 = 1 ]  [  

 ; --------------------------------------------------------  
 ; FASE 1: IDA (IZQUIERDA A DERECHA) - COLOR ROJO  
 ; --------------------------------------------------------  
 ponercolor 1 ; Color ROJO  
 hacer "x -250  

 repetir 5 [  
   sl ; Subir lápiz
   ponerxy :x -250 ; Posicionar en el punto base  
   ponerd 0 ; Apuntar hacia ARRIBA (Norte)  
   mt ; Asegurar visibilidad de la tortuga  
   bl ; Bajar lápiz para trazar  

   ; Arco horizontal hacia la derecha (recorrido más lento)  
   repetir 18 [  
     ad 8.72 ; Avanzar paso del arco  
     de 10 ; Girar a la DERECHA  
     mt ; Mantener visible el ícono de la tortuga  
     espera 3 ; Pausa de 3 milisegundos por paso (más lento)  
   ]  

   hacer "x :x + 100 ; Avanzar 100px al siguiente punto  
 ]  

 ; --------------------------------------------------------  
 ; FASE 2: REGRESO (DERECHA A IZQUIERDA) - COLOR AZUL  
 ; --------------------------------------------------------  
 ponercolor 4 ; Color AZUL  
 hacer "x 250  

 repetir 5 [  
   sl ; Subir lápiz
   ponerxy :x -250 ; Posicionar en el punto base  
   ponerd 0 ; Apuntar hacia ARRIBA (Norte)  
   mt ; Asegurar visibilidad de la tortuga  
   bl ; Bajar lápiz para trazar  

   ; Arco horizontal hacia la izquierda (recorrido más lento)  
   repetir 18 [  
     ad 8.72 ; Avanzar paso del arco  
     iz 10 ; Girar a la IZQUIERDA  
     mt ; Mantener visible el ícono de la tortuga  
     espera 3 ; Pausa de 3 milisegundos por paso (más lento)  
   ]  

   hacer "x :x - 100 ; Retroceder 100px al siguiente punto  
 ]  

]

3.1. Código Fuente Equivalente (Sintaxis Estándar en Inglés)

; =========================================================  
; REBOTE EN ARCOS (VELOCIDAD CONTROLADA Y TORTUGA VISIBLE)  
; Author: Prof. Alexander Arias Londoño
; Research Group: Semillero MMCC
; Course: Lógica de Programación y Laboratorio
; ---------------------------------------------------------
; - Ida (Izquierda -> Derecha): Color ROJO (setcolor 1)  
; - Regreso (Derecha a Izquierda): Color AZUL (setcolor 4)  
; =========================================================  

cs               ; Limpiar la pantalla (clearscreen)
st               ; Mostrar la tortuga (showturtle)
setpensize 3     ; Grosor del trazo

; BUCLE INFINITO DE REBOTE
while [1 = 1] [

  ; --------------------------------------------------------
  ; FASE 1: IDA (IZQUIERDA A DERECHA) - COLOR ROJO
  ; --------------------------------------------------------
  setcolor 1     ; Color ROJO
  make "x -250

  repeat 5 [
    pu           ; Pen up (Subir lápiz)
    setxy :x -250  ; Posicionar en el punto base
    seth 0         ; Apuntar hacia ARRIBA (Norte)
    st             ; Asegurar visibilidad de la tortuga
    pd             ; Pen down (Bajar lápiz)

    ; Arco horizontal hacia la derecha
    repeat 18 [
      fd 8.72      ; Avanzar paso del arco
      rt 10        ; Girar a la DERECHA
      st           ; Mantener visible el ícono de la tortuga
      wait 3       ; Pausa de animación (velocidad moderada)
    ]

    make "x :x + 100 ; Avanzar 100px al siguiente punto
  ]

  ; --------------------------------------------------------
  ; FASE 2: REGRESO (DERECHA A IZQUIERDA) - COLOR AZUL
  ; --------------------------------------------------------
  setcolor 4     ; Color AZUL
  make "x 250

  repeat 5 [
    pu           ; Pen up (Subir lápiz)
    setxy :x -250  ; Posicionar en el punto base
    seth 0         ; Apuntar hacia ARRIBA (Norte)
    st             ; Asegurar visibilidad de la tortuga
    pd             ; Pen down (Bajar lápiz)

    ; Arco horizontal hacia la izquierda
    repeat 18 [
      fd 8.72      ; Avanzar paso del arco
      lt 10        ; Girar a la IZQUIERDA
      st           ; Mantener visible el ícono de la tortuga
      wait 3       ; Pausa de animación (velocidad moderada)
    ]

    make "x :x - 100 ; Retroceder 100px al siguiente punto
  ]

]

4. Tabla de Equivalencia de Comandos (Español vs. Inglés)

Comando Español	Comando Inglés	Descripción / Función
`bp` / `borrarpantalla`	`cs` / `clearscreen`	Limpia todo el lienzo de trabajo
`mt` / `mostrartortuga`	`st` / `showturtle`	Muestra e ilumina la posición del cursor de la tortuga
`sl` / `subirlapiz`	`pu` / `penup`	Desactiva el trazo para desplazarse libremente
`bl` / `bajarlapiz`	`pd` / `pendown`	Activa el lápiz para dibujar las líneas
`ponergrosorlapiz`	`setpensize`	Define el ancho de la línea en píxeles
`ponercolor`	`setcolor`	Establece el color del lápiz (1 = Rojo, 4 = Azul)
`ponerxy`	`setxy`	Posiciona la tortuga en las coordenadas $$(X, Y)$$
`ponerd` / `ponerdireccion`	`seth` / `setheading`	Orienta el ángulo de despegue (0 = Norte / Arriba)
`ad` / `adelante`	`fd` / `forward`	Avanza la cantidad dada de píxeles
`de` / `derecha`	`rt` / `right`	Gira los grados especificados hacia la derecha
`iz` / `izquierda`	`lt` / `left`	Gira los grados especificados hacia la izquierda
`hacer`	`make`	Declara o actualiza el valor de una variable
`repetir`	`repeat`	Ejecuta un bloque de instrucciones un número fijo de veces
`espera`	`wait`	Genera una pausa temporal de animación

5. Análisis Estructural y Descomposición Algorítmica

5.1. Inicialización del Entorno

bp / cs: Restablece el lienzo eliminando trazos previos.
mt / st: Fuerza la aparición del ícono visual de la tortuga.
ponergrosorlapiz 3 / setpensize 3: Establece un grosor adecuado para destacar los arcos.

5.2. El Bucle Principal (`while [1 = 1]`)

Garantiza la ejecución continua de la animación sin detenerse, alternando indefinidamente entre la Fase 1 (Ida) y la Fase 2 (Regreso).

5.3. Fase 1: Ida (Izquierda a Derecha)

Asignación Inicial: hacer "x -250 sitúa el puntero de control en el extremo izquierdo.
Iteración de Saltos (repetir 5): Ejecuta exactamente 5 arcos consecutivos.
Reposicionamiento y Alineación:
- sl / ponerxy :x -250 / bl: Mueve la tortuga al punto de despegue sin rayar la pantalla en el traslado.
- ponerd 0: Orienta la tortuga hacia el Norte (0°). Este es el secreto del diseño: al despegar verticalmente y girar a la derecha (de 10), se forma una curva en forma de U invertida que se eleva y vuelve a descender.
Construcción del Arco (repetir 18):
- ad 8.72 avanza una fracción exacta del perímetro.
- de 10 acumula $$180^\circ$$ de curvatura hacia la derecha.
- mt y espera 3 aseguran que la tortuga se muestre fotograma a fotograma sin parpadeos.
Actualización de Estado: hacer "x :x + 100 suma 100 píxeles a la variable de posición para preparar el despegue del siguiente arco.

5.4. Fase 2: Regreso (Derecha a Izquierda)

Cambio Cromático: ponercolor 4 conmuta el color de la tinta a Azul.
Asignación Inicial: hacer "x 250 establece la partida en el extremo derecho.
Inversión Geométrica: Mantiene la orientación de despegue vertical (ponerd 0), pero invierte los giros a la izquierda (iz 10), logrando que la U invertida avance hacia el oeste.
Decremento de Estado: hacer "x :x - 100 resta 100 píxeles por cada arco finalizado.

6. Lecciones de Depuración (Debugging)

Durante el proceso iterativo de desarrollo se identificaron y resolvieron los siguientes retos técnicos:

Desafío Detectado	Causa Raíz	Solución Aplicada
Bucles en forma de "C" o desviaciones	La tortuga iniciaba apuntando a 90° (Oriente), provocando giros laterales.	Cambiar el ángulo de despegue a `ponerd 0` / `seth 0` (Norte) antes de cada arco.
Desplazamiento progresivo del piso	La acumulación de pequeñas diferencias decimales inclinaba la base.	Forzar `ponerxy :x -250` al inicio de cada arco para anclar el piso exacto.
Invisibilidad de la tortuga	El motor de renderizado ocultaba el cursor durante ciclos rápidos de movimiento.	Insertar `mt` / `st` de forma explícita dentro del bucle de dibujo `repetir 18`.
Animación demasiado rápida	Ejecución instantánea por defecto del motor LOGO.	Introducir la instrucción `espera 3` / `wait 3` por paso discreto del arco.

7. Guía para la Presentación en Clase

Para aprovechar este ejercicio al máximo durante la sesión académica, se sugiere la siguiente secuencia pedagógica:

Reto Inicial: Pedir a los alumnos que logren un solo arco desde (-250, -250) hasta (-150, -250).
Generalización con Variables: Introducir la variable :x y demostrar cómo el comando hacer "x :x + 100 automatiza la secuencia.
Anidación de Ciclos: Integrar el repetir 18 del arco dentro del repetir 5 de los saltos.
Análisis de Colores y Sentidos: Discutir por qué es necesario cambiar de de 10 a iz 10 al invertir la dirección de desplazamiento.
Desafío Extendido: Proponer a los estudiantes modificar el código para que la altura del arco varíe aleatoriamente o para que la tortuga dibuje 3 arcos de ida y 3 de regreso.

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miércoles, 23 de septiembre de 2026