济南少儿编程：小学生用Scratch编程制作烟花！~山东少儿编程~少儿编程

    今天老师用编程带领各位小同学们制作烟花动画。

    上面的烟花动画其实是由四种不同类型的烟花特效组成的。它们可是全部都是通过画笔实时计算出来的哟。

    1.知识点

    本篇文章介绍的烟花制作方法使用了下面的知识点：

    1.1 重力加速度（抛物线）

    烟花是是由火药和金属粉末组成的，五彩缤纷的颜色其实是燃烧时不同的金属离子（如镁、铝等）与氧分子发生化学反应而发出的独特颜色。所以烟花是有重量的。有重量的物体在大气中运动都会受到地球引力的作用，呈现出抛物线轨迹。所以要制作好烟花效果首先要知道如何通过编程描述抛物线。简单来说就是：

    垂直方向下落速度会越来越快（有一个面向地心的固定的加速度）

    水平方向速度不变

    关于抛物线运动的更多知识可参考"愤怒的小鸟"学习用编程展示物理规律

    1.2 渐隐效果（彗星效果）

    这是做烟花轨迹的一个窍门和重点。我们希望看到的烟花线条轨迹是头部较亮，尾部较暗，呈渐隐效果，如下图：

    这种效果的实现方法是：

    制作一个和屏幕一样大的全黑角色：

    把该角色的虚像效果设成90（就是说它的透明度变成10%）

    然后不停地使用图章让它覆盖屏幕：

    这种实现方法的原理如下图所示：

    画笔画出来的轨迹实际上是由一系列点组成的。如果画笔是从左向右运动的，则左边的点比右边的点先在舞台上出现。上图五个橙色方格代表了画笔的轨迹点，1最先出现，5最晚出现。

    上面程序里虚像效果90的黑色角色相当于上图中标记为A的黑色方块。两个A叠起来就形成B的效果（B比A稍微黑一点），三个A叠起来就形成C，四个A叠起来就形成全黑的D。这个叠起来的动作就相当于程序里的“图章”。

    把橙色方格和黑色方块叠起来就是最终效果。没有被黑色方块盖住的5号方格就是原来的颜色，4-3-2-1依次变暗，1或者更早之前出现的方格就完全看不到了。

    动图效果如下： 

    1.3 3D效果

     有立体感的3D烟花更加好看，制作3D效果需要了解一定的3D知识。基本的3D知识请参考千里马这一篇文章：用Scratch做一个3D引擎

    当然3D制作有点小复杂，也并不是制作烟花必需的。

    好，下面可以开始制作了。

    2.     制作方法

     2.0 辅助角色

     在开始画烟花轨迹之前，我们需要先建立两个角色：一个是上面1.2章节讲过的用来实现渐隐效果的黑色角色；另一个是声音角色，用来集中控制声音的播放。这样在其它角色里只需要广播播放某种声音的消息，这个声音角色就可以播放相对应的声音。

    声音效果可以极大地增强现实感，所以请务必给动画配上声音。

     2.1 烟花发射

    首先，我们做出烟花发射上升的效果，其实就是用画笔画一条有重力加速度的从下往上升的曲线，再配上音效。

    效果如下：

    2.2 爆炸散开

    接着，我们让烟花在上升到最高点时爆炸散开（vy=0时升到最高点，之后速度向下而下降）。散开其实就是使用克隆来产生很多的子烟花轨迹。

    子烟花轨迹应该比上升时的轨迹要小。

    为了使爆开后的各条烟花轨迹呈圆形，我们控制水平方向和垂直方向的速度，使得vx=2*cosA和vy=2*sinA（A是随机变化的角度值，代表速度的方向；2代表速度的值。这样使得每条子烟花的速度方向发生变化，但速度的值不变，形成圆形）。原理如下图所示：

    克隆体的程序：

    第一种烟花效果做好了：

    2.3 闪闪的烟花

    接下来我们做下面这种闪闪的烟花效果：

    首先是用克隆的方法画出很多条较细的烟花抛物线轨迹。同样一束烟花的出发点应该一样。通过改变它们的初始水平速度和垂直速度、以及线条颜色和大小，形成不同的烟花线条： 

    效果： 

    接下来做闪闪的亮点效果。首先是要改变角色的造型（变成一个纯色的圆形）；然后在克隆体的程序中，在烟花线条消失之前，使用图章留下圆点。由于章节1.2中提到的渐隐作用，图章留下来的圆点会一闪而过消失在黑暗中。记得改变圆点的大小和颜色哦。

    第二种烟花效果也做好了：

    2.4 烟花文字

    接下来做烟花文字效果： 

    首先是用造型工具创建一个文字角色

    让文字先隐藏，先做出烟花发射上升效果

    当烟花上升到最高点时（vy=0）即爆炸，然后文字出现，并使用像素化让其模糊。

    之后文字做重力加速下落。

    在下落过程中不停使用图章留下轨迹，并配合章节1.2中提到的渐隐作用。

    再使用虚像使得文字逐渐消失

    最后用同样方法做出其它的文字烟花，改变颜色、位置及发射时间，效果如下：

    2.5 3D烟花

    制作3D烟花效果需要了解3D特效的知识，请先参考此文《用Scratch做一个3D引擎》，设置好视点、投射面、旋转角度等；

    3D烟花和2.1-2.2节介绍的2D烟花一样，也是包括发射上升-爆炸散开的过程。首先也是要先发射一条在y方向做重力加速运动的烟花

    烟花上升到最高点后就爆炸散开：

    为了使爆开后的各条烟花轨迹呈一个球体，我们控制x,y,z方向的速度，使得vy=2*sinA, vx=2*cosA*cosB，vz=2*cosA*sinB（A、B是随机变化的角度值，它们控制速度的方向；2代表速度的值。这样使得每条子烟花的速度方向发生变化，但速度的值不变，形成球体）。原理如下图所示：

    克隆体程序：

    3D烟花的效果：

    同学们，当你把老师讲的所有程序组合在一起的时候，你再去看看什么样的效果吧！~

    3.     小结

    除了上面提到的知识点，做好烟花效果的一个重要窍门是：多使用随机数来改变时间、大小、颜色、速度等各种变量，做出各种不同的效果。烟花之所以吸引人，正是因为它们没有固定的模式，变幻莫测。同学们请尽情发挥自己的想象力，用编程做出更多更炫的烟花效果。

    速云少儿编程致力于 4 - 18 岁，山东少儿无人机编程教育机构，速云网络研发软件工程师授课少儿编程，教给孩子们不光要学习编程，还要结合编程知识给我们无人机写程序，实现我们无人机的自动启飞、人脸识别、智能跟随，包括更加高级的编程玩法，就是无人机编舞。可能家长想了！四岁孩子能学习无人机编程吗？那我们看个四岁的小同学吧，你自己看看能不能学习吧！

我们来看一看四岁小朋友的学习视频吧！

    家长担心孩子们真的能听懂课程吗？在每节课即将结束的时候我们都会进行课程汇报展示，来看一下小童鞋的汇报成果吧！

    这个时候家长可能说了，我们四岁的孩子，年龄辣么小，又不认字，那该如何学习呢？

    其实四岁、五岁的孩子不认字怎么学习？只要孩子识别颜色就可以学习。通过颜色识别具体编程积木，比如：蓝色是运动、紫色是外观、黄色是事件等等，通过颜色识别文字，根据颜色先实现出程序做出卡通的效果，以激发孩子兴趣，使孩子产生兴趣后开始具体学习每个积木的作用，再学习积木上面的文字。如下图：

    这个时候你还认为编程难吗？其实针对4岁起，就已经可以学习编程了。通过搭积木的方式让孩子学习编程。

    当然，比如我们下面的无人机编程视频吧！

    无人机能六架一起起飞？没错！那他又和数学有什么关系呢？

    小云说啦！这是根据我们数学中的坐标轴的 x轴 y轴 初始化无人机位置，无人机与无人机之间的距离、架数的多少，全部需要通过精密的计算，否则无法编排出理想的造型。

    现在作为家长的你！还在纠结无人机编程是否对孩子有帮助吗？

无人机编程能做什么？人脸识别？智能跟随？自动飞行？还有吗？

答案：有！那就是"无人机编舞"！不知道无人机如何编舞？快看下面我们速云小童鞋的无人机编舞吧！！

    无人机编程都学习哪些内容呢？

       让无人机与编程结合？

没错！就是要让孩子“动手”+“编程”实现无人机起飞。

重点培养孩子逻辑思维能力与动手操作能力，让孩子在编写无人机程序的时，无形的锻炼孩子的逻辑思维能力和前沿科技的运用能力，在飞行学习中，孩子们需了解飞机的机械结构，练习手眼协同能力，甚至自己组装飞行器；在编程中，无人机可以在三维空间中，用摄像头完成巡线、人脸识别等人工智能任务。

例如：人脸识别，智能跟随，红外线定稿，光流定位、无人机编舞等。

看我们小童鞋们上课视频吧

    坦克编程都学习哪些内容呢？

    动手组装”+“编写程序”

    通过编程将抽象理论与实践操作合二为一，让孩子重新理解知识，体验人工智能，培养独立思考的习惯和动手解决问题的能力。

    课程涉及机器人拼装、力学等数理知识，运用六类人工智能模块，编写专属的自动驾驶算法程序，让孩子更加深入理解人工智能技术。

    例如：人脸识别、智能跟随等前沿技术。