三维 - 带距离感应器的自动驾驶汽车（难度：3级）

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用到的相关知识

在本篇教程中，我们将在汽车上安装“距离感应器”，汽车就能自动躲避障碍物。

新建一个项目，使用积木“创建三维场景”载入“草地”场景。还要添加三维坐标系以显示三维坐标轴。

添加一个新角色，命名为“障碍物”。

在主角色中，广播一条消息来“添加障碍物”：

在新角色“障碍物”中，当收到广播消息，就添加一个盒子，大小为100，然后移动至位置——y坐标：500，z坐标：50。大家可随意更换其纹理：

现在就得到这样一个盒子：

在主角色中，添加一个汽车模型，高度为60。大家可随意更改其颜色。

汽车被放在场景中央，面对前方的盒子：

接下来，我们为车设置“前进速度”100。

汽车就会按照预期向前行驶，并且会穿过盒子。

当汽车到处行驶，很快就走出摄像机的视野。我们可以添加一个“追踪摄像头”，当汽车行驶和转向时就会跟踪汽车。

注意：你需要把方向设置为“目标”，以便于摄像机总是与汽车面向同一方向。另外，“透视度”设为60%，当障碍物遮挡住汽车时，障碍物就变成半透明。

现在应该就能使摄像机跟踪汽车，如下所示：

接下来，我们要为汽车添加前方距离感应器，以便于让汽车能发现前方的障碍物有多远。

如下图所示，我们只需开启“前”感应器。现在为了调试用途，将其设为可见。由于汽车高度为60，我们把“z位移”设为30。此外，现在我们只用一个感应器。

现在就能看到前方的距离感应器光束了：

现在我们测试一下距离感应器是否管用。我们可以用一个“重复执行”循环不断检查与前方障碍物的距离，当距离小于250时就停下来。

果然，汽车向前行驶一段距离后停了下来：

我们不让汽车停止，而是让汽车左转躲开障碍物。

做法为，设置“前进速度”为0的积木删除，换成积木“左转3度”。

如下图所示，汽车距离盒子小于250时就开始左转，会一直转到感应器检测不到盒子：

我们的方案仍然有个问题。汽车会斜着撞到盒子上，原因就是，尽管中间的感应器光束碰不到盒子，汽车右半部分仍然会撞到盒子。

为解决这个问题，我们把1个距离感应器换成5个。这样的话，汽车右前角的感应器光束会碰到盒子，告诉我们仍然有障碍物。

现在汽车会一直左转到5根光束都碰不到障碍物：

现在我们的代码应该能适用于任意数量的障碍物。测试方法为，进入“障碍物”角色，再添加一个障碍物。提示，大家只需要复制第一个盒子，比重新添加要快得多。

如下所示，汽车可以躲开这两个盒子：

现在我们尝试添加更多障碍物，利用积木“矩阵复制”。

在“障碍物”角色，我们可以将盒子沿x轴、y轴方向矩阵复制20行、20列。盒子在x轴、y轴方向的间隔距离均为500。为复制的盒子设置一定程度的随机位置、随机大小和随机方向。

我们还要把初始的盒子移到场景的左下角（x坐标、y坐标均为负值），这样才能让汽车从障碍物中间开始出发。

从上方看去如下图所示，初始的盒子在左下角，汽车在最中央。

当我们运行程序，汽车能躲开所有障碍物：

大家可以把这个项目扩展成多种形式。以下是一些创意想法：