三维 - 魔方（难度：2级）

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用到的相关知识

• 创建三维场景
• 使用变量
• 使用变量循环
• 使用盒子
• 在控制台打印消息
• 三维坐标和位置

 
 

介绍

在本教程，我们将制作一个魔方，预览如下：

 

第1步 - 创建一个带三维坐标轴的“空”场景

首先新建一个项目，删除角色1，在“空的1”角色中添加如下这些积木。积木“创建三维场景”和“显示三维坐标轴“在”三维场景“类别中。

 
如下图所示，x轴指向右，y轴指向前（指向屏幕内），z轴指向上。你可以在舞台上拖动鼠标，使摄像头绕坐标轴旋转：

 
 

第2步 - 添加一个盒子

现在添加魔方的第一个盒子。在“三维物体”类别中找到积木“添加6色盒子”，然后把6个面的颜色换为自己喜欢的任意颜色。3个维度可以保持100不变。

 
这个盒子将被添加到位置（x=0, y=0, z=0），也就是说其中心点位于三维坐标系的原点。你可以放大进行验证。

 
 

第3步 - 在右侧再放一个盒子

现在再添加一个盒子。要把这个盒子移到不同的位置，以免和第一个盒子重叠。
如下所示，你可以先复制积木“添加6色盒子”，然后把新盒子的x坐标设为100。

 
注意：尽管有2个盒子，但看起来像是一个宽盒子，因为两者之间没有缝隙。

 
 

第4步 - 减小盒子的尺寸

为了让盒子之间有一个小缝隙，我们可以减小盒子尺寸，还可以增加盒子之间的间距。比如，我们把盒子尺寸从100减至98：

 
现在2个盒子之间就有了一个缝隙：

 
 

第5步 - 添加第三个盒子

添加第三个盒子与第二个盒子类似，就除了要放到左边，x坐标为-100：

 
 

第6步 - 使用变量循环

尽管非常容易像这样复制积木来添加盒子，但有更快的方式来编写这个程序。例如，我们可以用“变量循环”。
你需要定义一个新变量“s”，然后用变量循环让s从-100走到100，步长为100。这样的话，s从-100开始，然后变为0，然后变为100。

 
现在我们修改程序，用变量s来创建和移动盒子：

现在我们得到了同样的结果，而程序更容易修改。例如，若要修改盒子的颜色和尺寸，只需要在一个积木中修改。

 
 

第7步 - 3排盒子

现在我们制作了一排3个盒子，接下来我们要制作3排（9个盒子）。这3排分别放在不同的y坐标上：-100、0、100。

需要定义一个新变量“t”，然后添加一个新的变量循环，使t取值-100、0、100。

 
现在我们把这个新的变量循环放到原有变量循环外面，然后用变量s和t移动盒子。

 
 

第8步 - 打印变量x和y

由于程序运行非常快，根本看不到程序的运行过程。你可以用一个很方便的工具来帮助你了解事件的顺序：打印日志。
做法就是，在变量循环中添加积木“打印( )到控制台，然后添加一个积木“将( )( )( )通过( )连接”，用以读取变量x和y。

 
 

第9步 - 3层盒子

最后一步，我们要创建3层盒子（27个）。这3层竖着叠起来，z坐标分别为-100、0、100。
修改方法类似，就是再加一个变量循环，使用新变量“u”。为了把盒子移到某个z坐标，你要用积木“将z设为( )”。

 
 

第9步 - 5乘5乘5

因为我们用的是变量循环，很容易修改变量的范围。例如，我们可以让这3个变量都从-200走到200，每个变量就取5个值（-200、-100、0、100、200）。

 
5层魔方如下：

 
 

创意扩展

从这个基本的魔方项目，你可以扩展成多种形式。下面是一些创意想法：

1. 其他形状：魔方并不一定非要用四方块，对吧？你可以尝试用其他形状，如球形、圆柱体。

2. 随机旋转：每个盒子可以随机朝向不同的方向。添加每个盒子时，你可以用积木“旋转到x( ) y( ) z( )”进行随机旋转。

3. 其他整体形状：除了立方形，你还可以用变量循环把盒子堆成其他形状，比如金字塔形、树形。