3D建模與運算思維

電腦遊戲是遊戲的一種，而遊戲的主要成份有目的、規則、挑戰及互動，這些成分可以統稱為「遊戲性」。遊戲性就是一個遊戲之所以吸引人的原因，遊戲性可以帶來「脫離現實」的解放感，也導致有些人會沈溺於遊戲當中。

目的：在遊戲當中，我們都有明確性的目標。而在平時的工作和生活當中，我們未必有明確的目標，這也是很多人感到生活迷茫的原因。很多人是因為在生活當中沒有目標，所以就到遊戲這個虛擬世界裡去尋找目標。

規則：在遊戲當中，規則是相對固定的，而且你玩得越久，對規則就把握得越好，遊戲規則是公平的，只要努力總能獲得相應的回報。而在現實社會當中，卻未必都有公平的規則。

互動：只要玩遊戲就會有相應的收穫，例如：稱號、級別、得分、進度條、金幣、裝備。人與遊戲的互動，都是可以預期結果的。而現實世界卻不是可以預測的。

挑戰：所有遊戲都是自願參與的，當面對困難的挑戰時自己可以隨時退出，就算失敗了還可以重新挑戰，有充分的自主權。而現實生活卻不是這樣，總是有許多迫於無奈的事情，而且常常失敗了就沒機會重來。

以遊戲設計的角度來看，電腦遊戲可以簡單分成三個最基礎部分：遊戲內容（contents）、核心玩法（core gameplay）和遊戲系統（game system）。

遊戲內容是指遊戲的故事背景、環境設定、角色設計、配樂、音效、視覺藝術...等等內容，也就是遊戲所具備的文學與藝術成分。

核心玩法是指人與遊戲互動的方式，不同的玩法也會產生不同的遊戲類型，例如：探索、戰鬥、生產、建設、冒險任務、行商、歷史模擬......等等。

遊戲系統是指為了支持核心玩法所設計出來的遊戲機制，例如：探索時的地圖迷霧系統（沒去過的地方在地圖上只看到霧）、戰鬥時的勝負系統、生產時的環境適性加值系統、建設時的資材消耗系統......等等。

在這個單元我們要設計的是動作遊戲「敲磚塊」，遊戲規則如下：

目的：消除所有的磚塊

規則：控制反射板將鋼珠彈到空中撞擊磚塊，磚塊就會消失，清除所有磚塊就過關，如果沒接到鋼珠，遊戲就結束

互動：鋼珠擊中反射板的位置不同，反彈角度就不同，也可以想成反射板中間彈性最好，兩邊彈性較差，玩家透過練習可以控制鋼珠反彈到自己想要的角度，發展出遊戲技巧。

挑戰：遊戲中鋼珠速度會突然變快或突然變慢，考驗玩家的反應能力。不同關卡也有不同難度設計，例如：磚塊較多，排列較不規則。磚塊本身堅固程度也有不同，有的磚塊要敲兩次才會消失，有的磚塊敲不破。

從遊戲設計觀點來看，「敲磚塊」遊戲的三個基礎部分：

遊戲內容：必須要想一個故事來說明遊戲的背景，同時故事也決定了遊戲場景、提示訊息的樣式。

核心玩法：這是動作遊戲，玩家須擁有三項能力：預測鋼珠的位置、滑鼠控制能力、即時反應能力。

遊戲系統：已經在遊戲規則中討論過了，包含：速度突然變化、特殊磚塊設計、關卡難度增加...等要素。

佈置場景與角色

操控與反彈

勝負判斷

本體與分身

分身是本體的複製版本，跟直接複製角色不一樣的地方有三個：

1. 分身可以跟本體共用造型和音效，而不需要反覆載入相同的造型和音效檔，所以可以節省記憶體使用量。如果直接複製角色，則複製的越多越浪費記憶體。

2. 分身可以跟本體執行不一樣的程式，也就是設計程式時，可以同時寫兩份程式碼，一份給本體執行，一份給所有的分身執行。如果是直接複製角色，則必須針對不同角色編寫不同程式。

3. 分身只在程式執行期間存在，當結束所有程式時，會自動被註銷。複製的角色則會永遠存在，除非手動刪除。

為了在分身與本體之間分配程式碼，請使用「當分身產生時」積木，把程式碼指派給分身執行（本體不會執行這一段程式）。要給本體執行的程式，請使用「當綠旗子被點擊」積木（分身將不會執行這一段程式）。如果使用「當收到訊息...」積木，則無論本體或分身都會執行該程式。

「分身刪除」積木的作用是將自已刪除，所以必須分配給分身執行才會有效果。如果以後還會用到這個分身，可以直接使用「隱藏」積木，而不需要刪除，等到要用到時再「顯示」就可以了。如果確定不會再用到它，則可以在遊戲結束之前直接刪除，以便進一步減少記憶體的使用量。

佈置關卡

多方向的反彈判斷

關卡控制

製作第二關和第三關

提示與過關訊息製作

試玩與難度調整

萬一鋼珠呈現水平一直線，只能左右來回移動時，怎麼辦？

完整範例：https://e.meps.tp.edu.tw/scratch/brickbreaker.html

三視圖

除了「透視法」以外還有另外一種將立體投影成平面的方法，稱為「三視圖」。當我們觀察一個物體時，隨著觀測者位置的不同會有上面、下面、左面、右面、前面、後面共六個角度，將看到的物體輪廓測量繪製出來的圖形稱為「視圖」，由於上、下視圖方向相反但圖形相同，左、右視圖和前、後視圖也是如此，因此可以把六個視圖歸納成兩個兩個一組，上視圖和下視圖合稱「俯視圖」，左視圖和右視圖合稱「側視圖」，前視圖和後視圖合稱「正視圖」，這三種視圖合稱「三視圖」。

下圖取自國家教育研究院「三視圖-從哪裡看？」教師手冊，請仔細觀察圖表，是否有發覺「透視圖」與「三視圖」之間的關係呢？

視錯覺，是指透過幾何排列、視覺成像規律等手段，製作有「視覺欺騙」成分的圖像進行眼球欺騙，引起的視覺上的錯覺，達到藝術或者類似魔術般的效果。當我們觀察立體圖形時，兩隻眼睛的可視範圍合起來大約是 124 度左右，無法同時看到圖形的左右兩側，而人類的大腦會根據有限的視覺訊息去想像和推測不足的部分，因此很容易造成視錯覺，例如：凹面看成凸面、斷裂的圖形看成是連接的......等等。

Blender

是專業的自由及開放原始碼3D電腦圖形軟體，擁有極豐富的高階模組塑造功能，可用於捏塑、建立 3D 模型、材質貼圖、製作 3D 動畫......等等。

在家分作業系統安裝 Blender 軟體示範

使用平板怎麼建立模型？

跟著一起做：3D建模示範操作教學影片~~堆雪人

什麼是程式語言？

所謂「程式語言」是指用來向電腦發出指令，讓電腦能因應不同狀況採取適當行動的「人工語言」，與自然演化而來的「自然語言」不同（例如：國語、英語......等）兩者之間的差異除了產生方式不同、使用目的不同之外，主要的差異是：人工語言有嚴格的語法定義，不符合規範的語法將無法解析意義，具有「單義性」；而自然語言則會根據個別使用者允許有語法、意義上的差異，這種特性稱為「多義性」。

最早的程式語言是在電腦發明之前產生的，當時是用來控制提花織布機及自動演奏鋼琴的動作，而在電腦發明之後，專為電腦設計的「電腦程式語言」大量出現，至今已將近有 1000 種，並且每年仍有新的電腦程式語言誕生。隨著電腦科學的發展，無論是提花織布機或自動演奏鋼琴都已經改由電腦直接控制，也因此「程式語言」通常就是指「電腦程式語言」。

自然語言是先用語音來表達語意（程式語言中稱為語義）然後才發明文字，有了文字以後才發展出文法（程式語言中稱為語法）。而程式語言則一開始就先發展語法，透過語法來定義語義。「語法」是說明程式設計語言中，哪些符號或文字的組合方式是正確的，「語義」則是對於程序的解釋。

過去學過的 Scratch 算不算是一種程式語言呢？如果從 Scratch 積木僅有「語義」沒有定義「語法」的特性來判斷，Scratch 並非傳統所說的「程式語言」，之所以沒有語法是為了避免輸入程式時會有「語法錯誤」導致程式無法正常運作，對於不熟悉程式語言的小朋友來說，要檢查出語法錯在哪裡，會是一件痛苦而且耗時的工作，也可能因此導致小朋友喪失學習興趣。

然而 Scratch 積木所堆積出來的程式是可以確實執行的，在「語義」方面是完整可行的，與傳統所說的「程式語言」並沒有不同。因此有些程式語言專家認為 Scratch 是一種「視覺化」程式語言，因為 Scratch 是透過視覺操作介面用滑鼠拖拉來寫程式，而不是用文書處理軟體（例如：記事本）來寫程式。「視覺化」程式語言只是讓小朋友在接觸真正的「程式語言」之前，培養邏輯與運算思維的工具，其最終目標是要讓小朋友熟悉「文字型」程式語言。