三维物理 - 弹珠游戏（难度：5级）

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用到的相关知识

介绍

在这篇教程中，我们将利用物理引擎制作一个弹珠游戏：

第1步 - 新建一个空场景

首先，在创益编程游乐场新建一个项目，删除带小狗的“角色1”，把“空的1”角色改名为“主角”。

在“主角”角色中添加如下积木，将创建一个空的三维场景、显示三维坐标轴并启用物理引擎，物理引擎的重力设置为-1000。

得到如下结果：

第2步 - 新增4个角色

在这个游戏中，有4种物体：桌子、球、扳机和目标。

如同二维的Scratch项目，每种物体用一个角色来组织代码，是个好理念。因此，我们新增4个角色，分别为“桌子”、“球”、“扳机”和“目标”。

第3步 - 广播4条消息

为了告诉每个角色建造各自的部分，我们要从主角角色广播4条消息：

注意，这些消息我们用的是“广播( )并等待”，这样的话，每一步完成以后才进行下一步。

第4步 - 每个角色接收消息

在这4个新角色中，第1个积木就是“当收到( )”，这样的话，每当主角角色发出消息后，其他角色就知道自己该工作了。

例如，在“桌子”角色中，我们接收消息“添加桌子”：

其他3个角色类似。

第5步 - 添加带三个侧面的方形管子

现在我们编辑“桌子”角色。桌子可以用一个带三个侧面的方形管子制作。我们让下端开口，从而使球有机会滚出桌子。

大家自己决定桌子的大小和颜色。比如，宽500，长1050，高110，边缘厚度可以为50：

添加方形管子的积木如下：

第6步 - 木材材质

大家可以根据喜好为桌子设置材质，使桌子看起来更逼真。例如，大家可以选择材质“木材07”，大小为1000：

得到如下结果：

第7步 - 为方形管子设置物理实体

现在我们为方形管子添加物理实体。因为它不动，所以质量设为0。因为我们要让球在边上反弹，所以恢复系数要高，比如80。最后，为了让球碰到边缘后旋转，我们要设置一定的摩擦系数，比如20。

第8步 - 添加一个斜面

接下来，我们在右下角添加一个斜面，就是一个盒子，x/y/z三维度大小为200/50/100。绕z轴旋转到-45度，然后移动到 x坐标160、y坐标-410。最后添加同样的材质。

这一步的积木如下：

第9步 - 为斜面添加物理实体

我们要为斜面添加和方形管子一样的物理实体，从而当弹珠碰到桌子的每一个边缘时都有同样的反弹效果。

第10步 - 将斜面复制到左边

左边需要同样的斜面，用积木“复制到镜像位置”能轻松实现，模式为“左右”：

现在“桌子”角色就完成了：

第11步 - 添加球

现在我们切换至“球”角色来添加球。首先添加一个直径为30的球体，命名为“球”。移动至y坐标-400、z坐标10。自己可以随意添加喜欢的材质。程序如下所示：

得到如下结果：

第12步 - 为球添加物理实体

因为球要四处弹跳，所以球的质量应当大于0。那我们用默认质量100就可以了。把恢复系数设为100，会非常有弹性。摩擦系数要小一点，比如20，这样的话，当球碰到其他物体时就会旋转，但不会减速太多。

第13步 - 切换至顶部摄像机视角

现在我们改成从顶部观看整个桌面。大家要切换至“主角”角色，添加积木“设置摄像头”，然后设置距离和视角：

现在看到的视角如下所示。看起来桌面像是立起来的，y轴正方向向上，y轴负方向向下。

第14步 - 使球“落下”

现在看起来好像球是悬浮着。为了让球自动向下滚动，我们可以对其物理实体施加y轴负方向的力。切换至“球”角色并添加如下积木：

从现在这个视角看起来球就是“向下落”：

第15步 - 添加扳机盒子

接下来，切换至“扳机”角色，在下部添加一个扳机盒子来托住球和击球。x/y/z三维度大小为150/40/100，然后移动至y坐标-480。大家可以随意挑选材质。

结果如下所示：

第16步 - 为扳机添加物理实体

现在我们为扳机开启物理引擎。我们要将扳机上下移动，但不受球和重力的影响，所以我们把质量也设为0。把恢复系数设为80，从而使球能够反弹，当球落下来后还能托住球。把摩擦系数设为100，这样的话，如果球正在旋转，球就会被弹到不同的方向。

这一步完成后，球会停在扳机上：

第17步 - 添加圆柱体目标

现在我们切换至“目标”角色，添加一些圆柱体作为目标。每当球碰到这些目标，玩家就得分。

添加第1个目标的方法如下，添加一个直径为60、高为100的圆柱体。命名为“10”，即当球碰到这一目标时玩家所得的分数。将其移动到桌面上部，y坐标300，x坐标50。

得到结果如下：

第18步 - 为目标开启物理引擎

现在我们为这个目标添加圆柱体的物理实体。因为目标不动，所以质量应当为0。把恢复系数设为120，使目标非常有弹性。如果恢复系数大于100，意味着当球撞到目标时会获得额外的能量。此外，把摩擦系数设为100，就会使球旋转。

第19步 - 再添加3个目标

将添加第一个目标的3个积木复制副本，用以添加更多目标。如下所示，这些积木再添加三个圆柱体目标，分别命名为“5”、“4”、“1”。

添加的目标如下所示：

第20步 - 扣动扳机

当玩家按下空格键，我们要快速将扳机下移到y坐标-540。当玩家松开空格键，我们要将其移回初始位置y坐标-480，时间比下移时稍长。

在“扳机”角色添加如下积木：

现在我们就可以用板机打球了：

第21步 - 碰到目标时广播消息“击中目标”

每当球碰到目标，我们就要展示一些视觉效果/听觉效果，并且使玩家的得分增加。

若要完成这一事件，每当球碰到目标角色中的物体时就要广播一条碰撞消息。

首先，添加积木“当收到（消息）参数( )”，点击下拉菜单新建一条消息“击中目标”。同时，新建一个变量“击中信息”。

接下来，在“目标”角色添加如下积木（放在添加4个目标的积木下方）：

这个积木将确保，每当球碰到任意一个目标时都会广播这一消息。

第22步 - 提取目标名称

当我们收到消息“击中目标”，变量“击中信息”将会告诉我们哪两个物体在哪个位置碰撞了。在这个游戏中，我们只需要知道碰撞的目标的名称，即“击中信息”被逗号分隔开的第2部分。请新建一个变量“目标名称”，用于存放目标的名称：

比如说，“击中信息”所包含的内容为“球,1,22.696,-78.908,9.598”，那么“目标名称”就为“1”。

第23步 - 目标高亮显示

每当目标被球碰到，我们就使它短时间高亮显示白光：

为了做这个效果，我们要在广播碰撞消息后创建高亮层：

我们还要根据名称选择目标，并将其添加到高亮层，较短时间后再将其移出高亮层：

第24步 - 限制球的速度

如果大家一直玩这个游戏，应该会发现一个小问题，有时球太快了，以至于会直接穿过目标或者是桌子边缘。

分步解析，物理引擎把球从位置1向上移到位置3。球从来没接触到粉色目标，所以物理引擎“不知道”两者碰到过。

为了解决这个问题，我们要限制球的速度，从而使球不会穿过目标。为了做到这一点，把如下积木添加到球角色中，使球的速度永远不超过1500：

第25步 - 整理场景

现在游戏就可以玩了。最后再进入主角角色整理一下场景。

首先，隐藏三维坐标轴。

第二，大家可以选一个别的场景，或者添加别的天空作为背景。这要在设置摄像机距离之前完成。

第三，我们可以沿y轴补充一些光，让物体的侧面更明亮。

游戏的最终演示效果如下：

创意扩展

大家可以把这个项目扩展成多种形式。一些创意思路如下：

不同的目标：大家可以把目标设置成不同的形状/颜色/大小/位置。
视觉效果/听觉效果：为了让游戏更好玩，当球碰到目标和桌子边缘时，大家可以播放声音，或者使球高亮。
游戏结束：大家可以通过检查球的z坐标来判断球是否掉落到桌子外面，如果是的话，就展示一条消息“游戏结束”。
得分：大家可以用一个新变量“得分”记录玩家的得分。每当碰到目标时就增加得分。
奖励：大家可以在桌面上添加一些游戏道具，当球碰到道具后就获得奖励。例如，大家还可以再添加一个球，玩家用两个球能碰到更多目标。