十一、程序设计

十一、程序设计

1.故事板

在Alice中程序设计是将场景中的对象按剧情的要求动作起来，因此进行程序设计的第一步是熟悉并描述剧情，也就是对一个故事或一个游戏的描述，需要什么背景，有些什么角色或对象，剧情有哪些情节，在每个情节中这些对象有什么动作和行为等等都要描述清楚。第二步是要使用一种工具去描述剧情，在Alice中是釆用故事板（storyboard）这种工具来描述剧情，它为每一个情节设计了所需要的动作序列。在迪斯尼(Disney)等大的动画公司都是将大故事分成很多小故事，然后对毎个小故事来用故事板去描述一些场景和情节，设计对象的动作或行为。第三步是根据故事板来编写代码，以实现故事板所要求的情节动作，这也是通常所说的编程。最后一步是测试，看程序是否正常运行，是否达到原设计要求。故事板有图形式和文本式两种，动画师们爱用手绘图形来描述场景，附以文字说明对象动作，如描述雪地上有三个人，两人女雪人区在交谈，来了一个男雪人，向一女雪人眨眼，可用下面手绘图形来描述场景，灰色波纹表示雪地，远处有山作背景等。

而文本式故事板是一个用文字表达的任务列表，它概括故事的各个场景及完成某一任务的一些动作，同时还列出了写代码时应遵循的结构，在程序设计中一个程序的结构是指程序执行的顺序，一般是三种结构：顺序结构、选择结构和循环结构，程序中所有的代码都是按这三种结构组织的，文本式故事板不仅指出动作而且给出结构，这样根据它来写编码更为方便。下面以一实例来介绍用文本式故事板描述剧情，并根据它来写编码。

实例34：男雪人与女雪人

剧情是：在雪之歌音乐背景下，在冬天的雪地里有两个女雪人正在交谈，而旁边的男雪人试图吸引其中一个女雪人的注意，朝她叫了一声”Ahem”并向她眨了眨眼，女雪人转过身来脸红地看了看男雪人，她对见他没有兴趣，冷眼看了看他转身继续和如她的朋友交谈，他只好转身离她而去。

在这个故事中有三个雪人，一个男的二个女的，冬天有雪的场景，在故事的情节中涉及雪人的动作有：男雪人试图引起女雪人的注意，叫了一声，眨了眨眼；女雪人转过身，脸红，冷眼看了看他转身；男雪人转身离开。因此可以把剧情看作四个动作序列：(1)男雪人通过呼叫以引起女雪人注意。(2) 女雪人转过身时男雪人向她眨了眨眼。(3)女雪人脸红，冷眼看了看他转身。(4) 男雪人转身离开。

可以想象这个故事有这样三个场景：

(1)初始场景，场景响起背景音乐，看到雪地上有三个雪人，其中男雪人想约见带红帽的女雪人

(2)场景2：男雪人向女雪人说”Ahem”

(1)女雪人转身，男雪人向女雪人眨眼

对这三个场景可以设计出一个文本故事板去描述它

完成的而后两个动作则要求同时完成。因此故事板是给出了完成某一任务的动作序列，并规定了程序的结构，本例是给出程序的顺序结构。显然，这块故事板还只是描述了故事的一部分，还需把后半部分的情节补充进去，由于前后联系紧密，将它放在同一块故事板上。

下面就要将故事板的描述转换成程序代码，在Alice中程序就是完成某一任务的命令(动作)序列，而对象的命令即为对象的方法(methods)，每个对象都有内置的方法，这可从该对象的方法列表中找到，如果没有对应该动作的方法，就要建立新的方法去实现它。编码主要是指方法的编码，如果涉及到交互动作，则要进行事件编码。

在方法编码前，首先要建立剧情要求的场景，即选择snow为背景，在场景中加入三个雪人(二女一男)，调整他们的位置如上面初始场景所示的图形。

方法编码是在World.my first method方法编辑区内编辑，按故事板上的顺序，第一步是要求后面二项动作是依序执行，Alice提供了两种顺序结构的命令Do in order及Do togather，因此只要将Do in order拖入到编辑区内。

第二步是要求snowman转向snowwoman去看她，因此要点击对象树上snowman，在methods 列表中找到方法turn to face，该方法能满足要求。

第三步是snowman要向snowwoman打招呼，在方法列表中找到say，可用此方法向snowwoman 说Ahew。

第四步要求后面两个动作同时执行，因此要将Do togather拖入到编辑区内，并放在Do in order 之内

第六步要求snowwomam要转头，点击对象树中snowwomam左边的+号，让snowwomam的组成部件也显示出来，点击其中的head，就能从其方法列表看到跟头部动作有关的命令，找到并拖turn to face至Do Nothing处，并选择snowman，

第七步要求snowman眨眼，它要左右眼都要眨，而且是与第六步同时进行。点击对象树上snowman左边+号，先拖leftEye move至编辑区，选择up并设置0.04 meter，再拖leftEye move 至编辑区，选择down并设置0.04 meter，类似地对rightEye也拖二条move命令，分别选择up 私down并设置0.04 meter

上下眨眼的距离是需要经过多次试验才得令0.04这个数据较为合适，这是一种试错法（trial-and- error），即不断地试验、纠错、再试验，最终可获得理想的结果。

至此可去测试所编代码的正确，没有必要一定等整个程序都完成了才测试。按Play后发现snowman的左右眼既不向上也不向下，因而也就不能眨眼，这就是程序中通常所说的bug，分析其原因是因为要求move up和move down要同时进行，实际上就等于不动，因此只要把move up和move down放在Do in order之下，让它们依次执行就可以了。

另外还要给出眨眼的持续时间，通常在Do togather下同时执行动作的时间应该是相同的，如果眨眼时间为1 second，那么up和down各占0.5 second，为此点击move命令后面的more，设置duration为0.5 second。