转动的车轮-第14届蓝桥杯国赛Scratch真题初中级组第2题

[导读]：超平老师的《Scratch蓝桥杯真题解析100讲》已经全部完成，后续会不定期解读蓝桥杯真题，这是Scratch蓝桥杯真题解析第144讲。

转动的车轮，本题是2023年5月28日上午举行的第14届蓝桥杯国赛Scratch图形化编程初中级组真题第2题，题目要求编程创作转动的车轮作品 。点击绿旗1秒后，使用画笔在舞台左侧画出一个车轮图案，车轮顺时针水平向右滚动，当到达舞台右侧边缘时消失。

先来看看题目的要求吧。

一.题目要求

编程实现：

转动的车轮（车轮使用画笔绘制，画面中不能出现其他角色，否则0分）。

具体要求：

1). 点击绿旗，背景如图所示；

2). 等待1秒，在舞台左侧画出一个如图所示的车轮图案；

3). 车轮顺时针水平向右滚动，当到达舞台右侧边缘时消失。

评判标准：

• 10分：满足"具体要求"中的1）；

• 20分：满足"具体要求"中的2）；

• 10分：满足"具体要求"中的3）。

二.思路分析

本题只有一个角色，就是画笔，如图所示：

本题的要求看似简单，实际上还是有些难度的，我们可以分如下两步来考虑：

1). 绘制静止的车轮；

2). 让车轮转动起来；

观察上面图中的车轮，可以发现，它是由一个圆环和十字架构成的，如果只是单纯的绘制圆环和十字架， 大部分同学都能快速完成。

如果考虑到让车轮动起来，首先得搞明白车轮是怎么动起来的，你知道这其中的奥秘吗？

让画笔绘制的图案动起来的场景和作品在往届的真题中多次出现过，比如第14届STEMA中的神奇画笔，可以参考《神奇画笔-第14届蓝桥杯STEMA测评Scratch真题精选》这篇教程。

再比如第12届国赛中的旋转风车，可以参考《旋转的风车-第12届蓝桥杯Scratch国赛真题第2题》这篇教程。

原理其实非常简单，就是每次先擦除图形，然后再重新绘制图形，重新绘制的时候要改变位置或者方向，如此一来，看起来就好像是图形在移动。

我们要让绘制的车轮转起来，只需要不停地改变车轮中心点位置和方向，重新绘制即可。

对于方向比较好处理，我们可以设置初始方向为90度，然后每次右转1度。

关键是车轮中心，一般来说，中心点只能有一个，也就是说，只要给定一个坐标，就要以这个坐标点为基准，同时绘制好圆环和十字架。

现在，你大致应该清楚是怎么回事了吧。接下来，我们进入具体的编程实现环节。

三.编程实现

根据题目描述和思路分析，我们分如下3步来编写程序：

• 绘制圆环

• 绘制十字架

• 让车轮转起来

1. 绘制圆环

关于圆环的绘制，超平老师之前有过详细的介绍，包括边线法和中心法两种基本方法，具体可以参考《完美的圆形-Scratch绘制圆、圆弧和扇形的编程技巧》这篇教程。

根据前面的思路分析，我们应该采用中心法，其核心思想是将画笔角色先固定到圆心位置，再移动一个半径的距离，落笔绘制一个小点后抬笔，然后再退回到圆心位置，接着旋转1度，重复这个过程360次即可。

为了方便，我们可以定义一个自制积木用于绘制圆形，其代码如下：

需要说明三点：

1). 这里的参数x，y表示圆心位置；

2). 由于圆环是不分方向的，所以这里没有指定方向；

3). 之所以使用自制积木，还要一个重要的原因，就是可以瞬间画出圆环，只需要勾选“运行时不刷新屏幕”即可。

2. 绘制十字架

关于十字架的绘制，通常有如下两种思路：

1). 绘制两条直线，其长度为圆环的直径；

2). 绘制四条直线，其长度为圆环的半径；

很显然，应该使用第二种，因为4条直线可以共用一个中心点，你说对吧。具体的画法就是从中心点开始，先绘制第一条直线，然后退回到中心点，旋转90度，再绘制第二条，依此类推，重复执行4次即可。

为了方便，仍然使用自制积木来绘制十字架，具体代码如下：

代码比较简单，说明两点：

1). 十字架是分方向的，所以增加了一个方向参数；

2). 在创建自制积木的时候，不要忘了勾选“运行时不刷新屏幕”，确保瞬间绘制好十字架。

有了这两个自制积木，就可以在指定好位置和方向时，绘制出一个静态的车轮，其代码如下：

绘制好的车轮效果如下：

3. 让车轮转起来

有了静态的车轮，接下来就好办了，只需要不停地改变中心点坐标和方向即可。由于车轮是从左向右滚动的，所以我们只需要改变x坐标即可，分别创建好变量“x坐标”和“方向”，如图：

接下来，使用重复执行，每次先擦除之前的车轮，然后再重新绘制一个，并更改x坐标和方向，对应的代码如下：

代码不难理解，强调两点：

1). 循环结束的条件是x坐标 > 186，这里的x坐标是画笔的坐标，需要多测试几次，才能确定好具体的坐标值；

2). 自制积木一定要勾选“运行时不刷新屏幕”选项，不然转动的效果就不连贯了。

至此，一个完美的车轮转动作品就完成了，赶紧来体验一下吧，你还可以修改速度和方向增加幅度，感受不同的转动效果呢。

四.总结与思考

本题是编程部分第2题，分数为40分，积木块数量40个左右，涉及到的知识点主要包括：

• Scratch画笔指令；

• 绘制圆环和十字架的技巧；

• 自制积木；

• 循环编程，包括指定次数循环和直到循环；

• 运动编程；

作为国赛第2题，本题难度中等，综合性比较强，建议完成时间7~10分钟，中级组考生7分钟，而初级组考生约为10分钟。

Scratch画笔看起来比较简单，但是功能强大，除了可以绘制简单的图案外，还可以绘制出各种动态的图形和3D效果，甚至可以编写出各种经典游戏，比如《贪吃蛇》、《俄罗斯方块》等。

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