micro：bit與Scratch3.0結(jié)合案例

張宜婕

在炎熱的夏天喝到一杯清涼而又有營養(yǎng)的混合果汁，確實是一件令人舒爽的事。今天，我們將以“制作夏日果汁”為主題，用micro：bit制作人機互動游戲。它以經(jīng)典視頻游戲“水果忍者”為原型設(shè)計，參與者揮動“水果刀”，就能切開屏幕中的水果，制作一杯清涼的果汁。

游戲介紹

這是一個結(jié)合了micro：bit與Scratch3.0技術(shù)實現(xiàn)的虛擬與現(xiàn)實交互游戲。揮動內(nèi)置有micro：bit主控板的“水果刀”即可與屏幕上的畫面內(nèi)容實時互動。開始游戲后，畫面左下方的食譜頁面即是你要做的混合果汁的菜譜，畫面中心的水果落到白色的瞄準區(qū)，揮動水果刀可將落入瞄準區(qū)的水果切開做成果汁。每成功切開1個水果，畫面中杯子內(nèi)的果汁也會同步增加，果汁裝滿后會根據(jù)切開的水果進行評分，若切開的水果均與食譜相同，便會回饋“好喝”;部分不同，回饋“一般般”;大多數(shù)不同，回饋“難喝”。

互動技術(shù)說明

案例通過micro：bit與Scratch3.0實現(xiàn)實體裝置的實時互動。Scratch3.0的新功能自帶micro：bit的輸入擴展，可以很便捷地通過藍牙連接Scratch3.0與micro：bit。

我們可以使用Scratch3.0中的“當被晃動”的事件模塊，結(jié)合偵測物體碰撞的模塊實現(xiàn)micro：bit與Scratch的互動。程序檢測揮動水果刀時，水果是否與瞄準線接觸，如果接觸就切換切開水果的造型，就可以實現(xiàn)揮動水果刀切水果的觸發(fā)事件。

編程結(jié)構(gòu)說明

案例主要由3個場景組成：互動方式說明、主要互動內(nèi)容和互動結(jié)果說明。3個場景彼此循環(huán)銜接，通過廣播消息，觸發(fā)角色在不同場景間切換功能與外觀造型。

第1場景：互動方式說明

使用“說”“顯示”“隱藏”模塊說明互動的具體方式，并通過點擊事件觸發(fā)消息廣播，進入“主要互動內(nèi)容”。

第2場景：主要互動內(nèi)容

主要互動內(nèi)容的功能為：隨機呈現(xiàn)食譜上的水果種類與數(shù)量，記錄游戲的進行時間，通過隨機的速度與位置讓水果落下，判斷當前水果是否被切開，計算切開水果的正確率。使用變量“V-題目水果數(shù)”記錄隨機出題的水果數(shù)量，

（1）使用變量“L-題目水果序號”、重復執(zhí)行，克隆實現(xiàn)：在指定位置克隆水果角色。

（2）根據(jù)變量“V-題目水果數(shù)”的大小決定重復執(zhí)行的次數(shù)，實現(xiàn)隨機生成不同水果數(shù)量的勸能。

（3）使用變量“L-題目水果序號”計算出水果的坐標（x.y），（-200.-80）是左上角的水果坐標，從左上角開始，依序由左到右，從上到下生成對應數(shù)量的水果角色。35是水果x方向的間距，50是水果y方向的間距，通過圖與表格可以觀察到：x坐標變化酌量是35x（變量“L-題目水果的序號”/3的余數(shù)）;y坐標變化的量是50x（變量“L-題目水果的序號”/3向下取整）。食譜上的水果角色造型需隨機產(chǎn)生但不重復，可先從列表中隨機挑出1個水果造型，通過變量記錄出現(xiàn)過的水果序號，再從列表中刪除出現(xiàn)過的造型。

（1）使用列表“水果題目”記錄當前的水果序號。

（2）使用變量“V-刪除題目序號”記錄出現(xiàn)過的題目。

（3）使用列表“水果題目”記錄出現(xiàn)在食譜上的水果序號。

（4）記錄完后將出現(xiàn)過的題目從列表“水果題目”中刪除。

由于食譜的水果與落下齣水果使用相同的角色進行克隆，通過變量“F-水果角色的狀態(tài)”判斷克隆后的大小與造型。

當水果角色在食譜上顯示完畢后，通過廣播開始記錄游戲時間。

（1）使用計時器歸零模塊計時。

（2）使用變量“V-時間”記錄指定的游戲時長。

（3）使用變量“倒數(shù)計時”記錄剩余的秒數(shù)。

當水果角色在食譜上顯示完畢后，通過廣播，切換水果角色的狀態(tài)，并隨機時間克隆落下的水果角色，使用局部變量“V-下落速度”記錄每一個克隆角色的下落速度，局部變量搭配克隆使用。可以記錄不同克隆體的數(shù)據(jù)信息，適合需要克隆體各自帶有不同屬性時使用。

（1）換成造型模塊除了鼠標切換名字，也可以直接使用編號控制，因此可通過隨機數(shù)切換不局造型。

（2）使用隨機數(shù)設(shè)定變量“V-下落速度”。

（3）使用重復執(zhí)行判斷克隆體的y坐標，當克隆體下落到畫面底部時，直接刪除克隆體，避免生成過多不必要的新角色，增加Scrath的運行負擔，

當冰果接觸到瞄準區(qū)，同時揮動micro：bit時，需要通過切換造型表示水果被切開。

因為不是一個水果對應一個造型，通過變量與列表。動態(tài)對應水果跟果汁的造型，列表“造型節(jié)點”記錄水果造型的顏色節(jié)點，使用如果模塊判斷，造型編號1-7對應紅色果汁。造型編號8-14對應黃色果汁、造型編號15-16對應綠色果汁、造型編號17對應紫色果汁，列表“果汁造型”記錄果汁造型的造型標號。

（1）使用碰到的偵測模塊判斷是否接觸到瞄準區(qū)。

（2）使用變量“L-水果類型”與重復執(zhí)行自動執(zhí)行自制的積木內(nèi)容。

執(zhí)行的內(nèi)容等同4個如果判斷，為使程序更加彈性好修改。使用變量替代所有手動輸入指定的數(shù)據(jù)，使用太小增加、虛像特效模塊，實現(xiàn)水果被切開后的畫面效果。

判斷列表“可以切的水果”中是否有當前角色的造型編號，并使用變量“V-分數(shù)”記錄結(jié)果，同時播放對應的音效。

第3場景：互動反饋機制

這個場景提供使用者得知最后的互動成果，在杯子角色中通過廣播觸發(fā)事件，當切到水果時，讓杯子角色切換造型，呈現(xiàn)杯中果汁變多的效果。當果汁裝滿，即造型編號等于7的時候，廣播結(jié)束游戲，根據(jù)變量“V-分數(shù)”判斷最后切換的造型。

當模塊多、功能復雜的時候，為了讓程序更加靈活，提高管理效率，會使用大量的變數(shù)與列表對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理，因此變量的命名就格外重要，具有意義的命名有助于自己回憶變量的用途，我們習慣在變量前再加上1個英文字母作為功能的區(qū)分，如：

F：Flag.此變量作為記錄狀態(tài)使用;

L：Loop.此變量配合重復執(zhí)行使用;

V：Variable.此變量作為記錄各種數(shù)據(jù)使用。

總結(jié)思考

一個完整的互動案例設(shè)計需要包含互動方式指引、互動主要內(nèi)容和反饋互動成果，同時可以讓使用者反復循環(huán)操作。在這個案例中，我們可以看到這三者的作用。

互動方式指引的目的在于讓使用者了解如何操作，好的指引可以提升使用者的互動體驗，不會因過多的錯誤操作導致使用者產(chǎn)生太大的挫折感，比如各種APP更新后，都會先出現(xiàn)指引畫面，告知功能與操作方式。在本案例中，游戲開始時我們向玩家明確角色說明互動方式，告知中間瞄準線的作用，以及食譜在互動中的意義。

互動的主要內(nèi)容就是使用者體驗的主體部分，切水果案例本質(zhì)是游戲，需要注重游戲的可玩性，也就是如何呈現(xiàn)更好的游戲體驗。例如，在案例中通過水果掉落的隨機性、食譜的隨機性增加游戲的可玩度。實現(xiàn)互動的方式有交互性和藝術(shù)性。交互性以清晰的設(shè)計交互方式讓使用者可以充分、正確、容易理解游戲的世界與變化的原因，例如在案例中如果水果被切到，會變成果汁，同時配合對應的聲音效果。藝術(shù)性則體現(xiàn)在游戲需要包含豐富的聲光效果，使用符合游戲內(nèi)容的藝術(shù)元素提升使用者的感受體驗，例如案例中在不同環(huán)節(jié)播放不同的背景音樂，不同角色的互動狀態(tài)也會搭配對應的音效。

體驗完后給予反饋是相當重要的環(huán)節(jié)，這也是讓使用者了解自己體驗的具體內(nèi)容是什么，好的反饋可以給予使用者更好的情感體驗，例如在案例中通過喝果汁后的反應反饋切水果的正確性，這也是跳脫一般顯示分數(shù)的反饋方式，結(jié)合情境所設(shè)計的反饋效果。