保护大熊猫-第15届蓝桥杯国赛Scratch初/中级组真题第3题

[导读]：第15届蓝桥杯国赛已于2024年9月7日正式落下帷幕，初级组和中级组共用一套试题，编程题一共有6题（初级组只有前5题），分别如下：

• 金箍棒变化

• 画矩形

• 保护大熊猫

• 能力雷达图

• 九宫格博弈战

• 扫雷游戏

保护大熊猫，本题是2024年9月7日举行的第15届蓝桥国赛Scratch初/中级组编程第3题，题目要求编程创作一个保护大熊猫作品。每隔1秒怪物从舞台右侧上边缘出现，向下降落到达地面后，再向左侧的大熊猫持续移动，如果碰到大熊猫，游戏结束。玩家控制士兵在平台上方上下移动，按下空格键发射子弹，如果子弹击中怪物，怪物消失，得分加1，当得分为3时游戏胜利。

先来看看题目的具体要求吧。

一.题目说明

编程实现：

保护大熊猫。

具体要求：

1). 点击绿旗，游戏开始，变量“得分”为0，士兵与舞台上边缘以一条竖线连接（竖线由画笔模块实现、 颜色和粗细不限），如图所示；

2). 每按下一次键盘↑或↓按键，可以分别让士兵向上或向下移动5步；

3). 士兵在移动的过程中，竖线长度随着士兵的上下移动而变化，并且士兵向下最多移动到熊猫上方的平台上，如图所示；

4). 游戏开始后，每隔1秒，从舞台右半部分上边缘的随机位置出现一个怪物，并向下降落，如图所示；

5). 每次按下空格键，枪口处只发射出一发子弹，子弹水平向右移动并且碰到怪物或舞台边缘后消失；

6). 被子弹击中的怪物会消失，同时 “得分”增加1，当 “得分”为3时，游戏胜利，程序结束，如图所示；

7). 未被击中的怪物到达地面后，朝向大能猫持续移动，并不断切换造型；（参考视频）

8). 当怪物碰到大熊猫后，大熊猫爆炸，游戏失败，程序结束，如图所示。

评判标准：

• 5 分：满足"具体要求"中的1）；

• 3 分：满足"具体要求"中的2）；

• 10分：满足"具体要求"中的3）；

• 7 分：满足"具体要求"中的4）；

• 10分：满足"具体要求"中的5）；

• 5 分：满足"具体要求"中的6）；

• 6 分：满足"具体要求"中的7）；

• 4 分：满足"具体要求"中的8）。 

二.思路分析

本题有5个角色，分别是士兵、子弹、大熊猫、游戏结果和怪物，如图所示：

其中大熊猫有两个造型，一个是正常造型，一个是爆炸造型，如图：

游戏结束有两个造型，分别表示游戏胜利和游戏失败，如图：

怪物也有两个造型，如图：

本题考查的知识点包括运动编程、画笔、按键处理、克隆、变量和广播机制等。

题目涉及的角色较多，我们可以按照角色的先后出场顺序将功能分成如下6个模块：

• 绘制吊绳

• 士兵上下移动

• 怪物出没

• 发射子弹

• 击中怪物

• 游戏结束

接下来，我们逐一分析。

1. 绘制吊绳

题目已经明确要求使用画笔来绘制，连分析都省了，这是画笔在游戏创作中的典型应用。在历届真题中多次出现过，比如第14届国赛中的《矿工挖宝》，第13届STMEA测评中的《小猫钓鱼》。

根据数学中的“两点确定一条直线”原理，只需要确定好吊绳的两个端点坐标就可以了。

由于士兵只能上下移动，所以两个端点的x坐标是固定的，大概是-180，舞台顶部的y坐标是180，这个也是固定的，另外一个端点的y坐标则随士兵上下移动而变化，可以直接使用士兵的y坐标。

为了方便起见，一般都会借助一个新的角色来绘制图形。

2. 士兵上下移动

在按下↑、↓方向键的时候，士兵上下移动，这涉及到按键处理，在Scratch编程中，按键侦测通常有如下两种方式：

• 使用事件模块中的“当按下xx键”指令；

• 使用侦测模块中的“按下xx键”；

从编写代码的角度来看，前者更加简单；如果从作品效果的角度来看，后者更好，因为它可以确保只有在游戏过程中按键才有效，建议使用后者。

至于上下移动，直接使用“将y增加10”指令即可。

3. 怪物出没

每隔1秒出现一个怪物，显然需要使用克隆，设置好克隆体的起点坐标，y肯定是固定的180，x则是在0~240之间取随机值。

有了克隆体，首先只考虑怪物的运动效果，这是一个非常重要的编程小技巧。

正常情况下（不考虑子弹的情况下），怪物先从上到下，然后从右到左，使用“重复执行直到”指令最方便，其中水平移动的时候还要不停地切换造型。

4. 发射子弹

按下空格键时会发射一颗子弹，这一步很容易出现bug，需要格外小心，有两个关键点：

• 按键处理

• 如何克隆子弹

首先是按键处理，如果使用事件指令的话，则任何时刻按键都会执行程序，游戏体验不好；如果使用侦测指令的话，可能会出现按住不放连续发射的情况，需要增加一个松开按键的处理。

其次是克隆子弹，这里要避免克隆陷阱，即避免在事件指令中克隆角色，包括按键处理和广播，因为所有的克隆体都会响应按键，都会接收广播消息。

注意，在编写子弹的时候，也不需要考虑怪物角色。

5. 击中怪物

有了子弹和怪物，接下来就可以处理二者的碰撞问题了，当子弹击中怪物时，二者都要消失，这是典型的克隆体碰撞模型。

在克隆体碰撞模型中，要确保克隆体双方都消失，不能简单的使用碰到对方就删除方式，因为双方在碰撞时，代码执行一定会有先后顺序，一旦某一方先删除自己了，那么对方就无法检测碰到对方了，这就导致有一方没有删除的bug。

处理方式也比较简单，就是在删除之前等一下，或者使用广播并等待，比如子弹在碰到怪物时，发生一个广播消息给怪物，等待击中的怪物先删除，再删除子弹克隆体。

6. 游戏结束

这部分比较简单，当击中3个怪物时，游戏胜利，如果怪物碰到大熊猫了则游戏失败。

思路有了，接下来，我们就进入程序实现环节。

三.编程实现

根据上面的思路分析，我们分7步来编写程序：

• 绘制吊绳

• 士兵上下移动

• 怪物出没

• 发射子弹

• 击中怪物

• 游戏胜利

• 游戏失败

1. 绘制吊绳

在Scratch自带的角色库中，添加一个画笔角色，如图所示：

在画笔角色中，编写代码如下：

代码比较简单，强调3点：

1). 角色可以任意选择，但是要将角色变小，这样才能确保可以移到舞台的上边缘；

2). 士兵在上下移动时，吊绳也跟随变化，因此要循环绘制，每次绘制前先将之前的擦除掉；

3). 在画笔角色中，要获取士兵的y坐标，需要使用侦测模块中的“舞台的背景编号”指令，如下：

点击左边的三角箭头，可以选择相应的角色，如图：

再点击右边的三角箭头，选择

2. 士兵上下移动

切换到士兵角色，编写代码如下：

代码比较简单，说明两点：

1). 要确保士兵在平台和舞台上边缘之间上下移动，在按键的同时还要看当前所处位置，两个条件是逻辑与的关系，当然也可以在“如果...那么”指令中嵌套一个“如果...那么”指令；

2). 对于上下移动，允许连按操作，所以不需要判断是否松开按键；

3. 怪物出没

切换到怪物角色， 在绿旗指令下编写代码如下：

执行这段代码，每隔1秒钟就会克隆出一个怪物，注意本体是隐藏的。

然后编写克隆体代码，如下：

代码不多，说明两点：

1). 第一个循环用于实现下落运动的，注意条件是 "y坐标 < -110"，这样可以保持和题目效果图一致，不要使用“碰到舞台边缘”，因为怪物是从舞台上边缘出现的；

2). 第二个循环用于实现左移运动，左移过程中有造型变化，增加“等待0.05秒”是为了确保造型变化不至于太快，同时要调整x坐标增加的值；

4. 发射子弹

切换到子弹角色，在绿旗指令下编写代码如下：

这里使用了两个等待条件指令，确保按下鼠标发射一颗子弹，松开后再按下鼠标才发射下一颗子弹。

对应的，在克隆体中编写代码如下：

代码非常简单，克隆体生成后，从士兵所在位置，持续向右移动直到碰到舞台边缘后消失。注意一个细节，就是在绿旗下使用了“移到最后面”指令，让士兵覆盖在子弹的上面，效果更好。

5. 击中怪物

子弹和怪物各自的功能实现之后，就需要考虑二者之间的碰撞了，这是典型的克隆体碰撞模型，需要确保两个克隆体都能删除。

在子弹角色中，编写代码块如下：

对应的，在怪物角色中，编写代码块如下：

代码不多，但需要强调4点：

1). 碰撞是双方的，在哪个角色中先判断都可以，这里选择了子弹角色；

2).  这是一段独立的代码，只用于碰撞处理，因此这里使用了“等待条件”指令，这种写法是最简单的；

3). 这里使用了“广播并等待”指令，确保对方删除之后再删除自己，相应的在怪物角色中，需要判断是否碰到子弹，确保只有碰到子弹的克隆体才需要删除；

4). 击中一个怪物，得分加1，相应的要创建好变量，初始化的工作稍后进行；

6. 游戏胜利

胜利和得分相关，当得分增加到3时，游戏胜利，在子弹角色再添加一个新的代码块，如下所示：

代码非常简单，强调一点，又一次在独立代码段中使用了“等待条件”指令，一定要确保在等待指令之前得分为0。

对应的，切换到游戏结果角色，编写代码如下：

代码比较简单，注意两点：

1). 角色一定要进行初始化设置，包括位置和隐藏；

2). 在显示游戏胜利造型后，要停止全部脚本；

7. 游戏失败

当大熊猫碰到怪物时游戏失败，切换到大熊猫角色，编写代码如下：

然后在游戏结果角色中编写代码如下：

至此，整个作品就创作好了，可以运行程序测试效果啦。

四.总结与思考

本题是初/中级组编程部分第3题，分数为50分，积木块数量98个左右，涉及到的知识点主要包括：

• 运动编程；

• 画笔；

• 按键处理；

• 克隆编程；

• 事件广播机制；

• 变量；

作为本次国赛的第3题，难度中等，完成时间15分钟左右。关键点有两个，一是吊绳效果，二是子弹击中怪物时二者都消失的效果。

关于吊绳效果，这是一个老生常谈的问题了，就是通过画笔角色来绘制，很多小游戏中都有类似的应用，比如小猫钓鱼游戏中的丝线，矿工游戏中的绳子，愤怒的小鸟中的橡皮筋等。

子弹击中怪物二者都消失，这是一个典型的克隆体碰撞模型，在很多游戏中都会出现。题目其实并没有明确要求两者都消失，只要保证怪物碰到子弹时消失，基本上就可以拿分了，如果可以的话，还是要尽量做到二者都消失，这样的游戏体验才会更好嘛。

本题所涉及的角色比较多，代码量不小，要注意编写代码的先后顺序，同时要灵活地拆分代码块，尽量确保一个代码块只负责一个功能。

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