三维/人工智能 - 可持续发展目标7 - 利用距离感应器控制光源（难度：2级）

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用到的相关知识

介绍

可持续发展目标是联合国于2015年正式发布的17个目标。这17个目标是大家都要完成的学习清单。

本篇教程是关于节省电能，与第7个目标“负担得起的清洁能源”相关。

在如下三维动画中，我们在隧道入口处利用距离感应器检测是否有车进入隧道，并自动打开隧道内的灯光：

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第1步 - 新建一个带三维坐标轴的空场景

新建一个项目，删除角色“角色1”，把角色“空的1”重命名为“主角”。

添加积木“创建三维场景”以加载空场景，再添加三维坐标系以显示三维坐标轴。

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第2步 - 绿地上一条路

接下来，我们在一片广阔的绿地上添加一条很长的路，用一个平面表示绿地，用盒子表示路。注意，路的宽度为100。

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结果如下所示：

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第3步 - 隧道管子

接下来，添加一个管子来表示隧道。需要旋转至朝向y轴，并向前移动，使一端与原点对齐。其直径也为100，这样的话上半部分刚好遮住路。

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依次运行每个积木的结果：

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第4步 - 暗光源

接下来，删除场景内的所有光源，然后添加一个较暗的光源：

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现在隧道看起来很暗了，这样的话，我们在隧道内添加光源以后才会形成较好的反差：

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第5步 - 用一个新角色添加感应器盒子

现在我们在隧道前部添加一个感应器盒子。更合理的办法就是，新建一个角色来管控传感器，这样就更容易找到代码，并且这个角色中的所有积木都将应用于感应器。

首先，“主角”角色广播一条消息“添加感应器”。

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然后，在名为“感应器”的新角色中，添加一个大小为5的小盒子。将其移动至y坐标为-50处，以便于当汽车进入隧道前就可以检测到汽车。

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盒子如下所示：

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第6步 - 在盒子左侧添加距离感应器

在“感应器”角色中，为盒子开启距离感应器。提示，我们把盒子放在了马路右侧，所以只需要检测它左侧走过的物体。

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大家可以看到盒子左侧发射的传感器射线，长度为60。驶过的汽车所报告的距离会小于60。

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第7步 - 定期检验感应器读数

若要使用距离感应器，我们只需要重复不断地读取感应器的数值。每当发现与左侧物体的距离小于60，意味着有汽车正在驶过，那么我们就要广播一条消息“打开灯光”：

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注意，每次读取以后要等待0.5秒，这样就不会读取太频繁。只要整个汽车驶过感应器的时间超过0.5秒，我们就会检测到。当然了，如果你想处理开得很快的车，就要缩短这个等待时间。

第8步 - 在隧道内添加光源

接下来，我们要用一个新角色在隧道内添加光源。

首先，“主角”角色广播一条消息“添加光源”：

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然后，添加一个新角色“光源”。每当它收到广播消息，就在隧道入口处的穹顶添加一个聚焦光源.

我们用圆锥体来表示光源，但需要把尺寸缩小到5%。

此外，由于默认情况下聚焦光源向前照射，为了使它向下照射，我们需要绕x轴旋转90度。

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这三个积木的分步演示如下：

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第9步 - 用变量循环添加4个光源

现在我们成功添加了一个光源，接下来用变量循环添加4个。我们将使用一个新变量“i”，让它从1走到4。4个灯分别命名为“灯1”、“灯2”、“灯3”、“灯4”，同时，位置要分别移动至y坐标100、200、300、400。变量“i”用来计算名称和y坐标。

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现在隧道内就有了4盏灯：

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第10步 - 开关灯

为了节省电能，我们要让隧道内的灯默认情况下为关闭状态。在后面添加一个积木即可，每添加一个光源之后就先关闭它。

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之后，每当距离感应器发送消息“打开灯光”，我们就可以遍历每个灯并打开。

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第11步 - 添加汽车

最后一步，我们要添加一辆汽车，最好在一个新角色中添加，新角色命名为“汽车”。

首先，“主角”角色广播一条消息来“添加汽车”：

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然后，添加一个名为“汽车”的新角色，每当该角色收到消息“添加汽车”，就添加汽车物体。我们把汽车的起点y坐标设为-200，汽车就会驶过感应器盒子。我们把前进速度设为50，在感应器盒子旁边驶过时就不会太快：

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现在我们就可以观察到当汽车驶过感应器盒子时灯光打开：

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第12步 - 使用跟踪摄像头

为了从汽车视角查看灯光效果，我们可以用追踪摄像头在汽车后面跟随汽车拍摄。只需要在“汽车”角色中添加如下积木：

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从汽车后面看到的情景如下：

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第13步 - 整理项目

在发布项目之前，我们要整理一下项目，删除一些不必要的物体。

第一，在“主角”角色中隐藏三维坐标轴：

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第二，在“感应器”角色中，让感应器盒子变得很小，因为不需要看到这个盒子。

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第三，还是在“感应器”角色中，隐藏感应器射线：

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最终演示结果如下：