三維設(shè)計(jì)軟件XRmaker(6)

孫學(xué)進(jìn) 王德貴

由于XRmaker官網(wǎng)遷移，前段時(shí)間有讀者遇到無法注冊新用戶無法訪問官網(wǎng)等問題，目前已解決。XRmaker是收費(fèi)軟件，免費(fèi)用戶使用的模型資源較少。

我們通過青蛙跳高案例學(xué)習(xí)變量與運(yùn)算。

一、變量

1.常量

常量亦稱“常數(shù)”，一般是指在程序執(zhí)行過程中不能被改變的量。比如，π在計(jì)算時(shí)，一般取3.1416，就可以定義PI=3.1416，在程序設(shè)計(jì)時(shí)，使用PI即可。

2.變量

一般是指在程序運(yùn)行過程中可能會隨時(shí)變化的量。

變量必須先定義后使用。在定義時(shí)指定該變量的名字和類型。比如定義變量并初始化后，x=12，y=1.2345，在程序執(zhí)行時(shí)，就可以直接用x，y表示相應(yīng)的值了，當(dāng)然程序運(yùn)行時(shí)。x，y的值也可能會發(fā)生變化。

3.XRmaker變量類型

變量設(shè)置在“數(shù)據(jù)”中，點(diǎn)擊“管理變量”，即可在窗口中對變量進(jìn)行添加、刪除等操作。

XRmaker變量類型有5種，分別是：

（1）文本：string，也稱為字符串。

（2）浮點(diǎn)：float，有兩種表示方法。

①十進(jìn)制小數(shù)形式由數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)組成。如：123.456，0.345，-56.79，0.0，12.0等。

XRmaker初始化浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)時(shí)，不能超過6個(gè)字符，包括小數(shù)點(diǎn)。

②科學(xué)計(jì)數(shù)法

科學(xué)記數(shù)法也稱指數(shù)形式，雖然初始化浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)不能超過6位，但當(dāng)輸出計(jì)算的結(jié)果值超過6位時(shí)，直接采用科學(xué)記數(shù)法，能精確到小數(shù)點(diǎn)后6位。

比如，12.34e3（代表12.34×10的3次方），-346.87e-25（代表-346.87×10的-25次方），0.145E25（代表0.145×10的25次方）等。由于在計(jì)算機(jī)輸入或輸出時(shí)，無法表示上角或下角，故規(guī)定以字母e或E表示以10為底的指數(shù)。但應(yīng)注意：e或E之前必須有數(shù)字，且e或E后面必須為整數(shù)。如不能寫成e4，12e2.5。

（3）布爾：bool，只有兩個(gè)值：真和假。可以簡單理解為對與錯(cuò)，1與0等等。真假測試程序：

（4）矢量：包括三個(gè)值，x，y，z，就是三維坐標(biāo)值，浮點(diǎn)型。

（5）顏色：定義顏色，三個(gè)值范圍均為[0，1]，即大于等于0，小于等于1，浮點(diǎn)型。而且是用RGB構(gòu)成，即由紅色（R）、綠色（G）、藍(lán)色（B）構(gòu)成。顏色也可以在前面顏色框里使用鼠標(biāo)選取。

目前變量類型里沒有整型（int）數(shù)據(jù)，給編程帶來了諸多不便。

4.變量初始化

定義變量時(shí)直接賦值。在使用中，變量可以進(jìn)行初始化，也可以不進(jìn)行初始化，這主要決定于設(shè)計(jì)者使用情況。

5.變量添加與刪除

輸入名字、選擇類型、初始化，然后點(diǎn)擊“添加”即可定義變量，如果不需要可直接刪除。

6.變量作用域

即變量的作用范圍，分為全局變量和私有變量。

全局變量是所有模型的程序中都可以使用或調(diào)用，而私有變量就只能在當(dāng)前模型中使用，其他程序不能調(diào)用。

7.變量的使用

添加變量后，有兩個(gè)模塊，一個(gè)是賦值模塊，一個(gè)是獲取值模塊，在程序運(yùn)行過程中，變量的值會隨著程序的運(yùn)行而發(fā)生變化。

在使用時(shí)，運(yùn)算結(jié)合起來，才能發(fā)揮其更大的作用，在后面內(nèi)容中詳細(xì)說明。

二、運(yùn)算符與表達(dá)式

運(yùn)算模塊，包括4個(gè)內(nèi)容：邏輯運(yùn)算（三角+六邊形）、關(guān)系運(yùn)算（三角+圓形）、算術(shù)運(yùn)算（圓形+圓形）和文本運(yùn)算（方形）。用運(yùn)算符將變量、常量結(jié)合而構(gòu)成的式子，稱為表達(dá)式。一個(gè)常數(shù)、一個(gè)變量都是表達(dá)式。

1.算術(shù)運(yùn)算與算術(shù)表達(dá)式

算術(shù)運(yùn)算是程序設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常重要的知識點(diǎn)，包括加減乘除、求余、隨機(jī)數(shù)、冪運(yùn)算、常數(shù)（π，e等）、絕對值、取整、四舍五入、平方根、三角函數(shù)、反三角函數(shù)、對數(shù)和指數(shù)等運(yùn)算，基本滿足所有的數(shù)學(xué)運(yùn)算。這里不一一舉例，有些涉及高中數(shù)學(xué)知識，后面用到的時(shí)候，我們再做敘述。例如：

x+y，a*x+b，3*a+b-2*c……都是算術(shù)表達(dá)式。

2.關(guān)系運(yùn)算與關(guān)系表達(dá)式

關(guān)系運(yùn)算，就是判斷兩個(gè)表達(dá)式的關(guān)系，也稱為比較運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果為布爾值。主要包括大于、小于、等于、不等于四個(gè)運(yùn)算，“等于”和“不等于”是判斷兩個(gè)值是否相等或不相等，結(jié)果為布爾值，非真即假。

例如：“3>2”“3<4”都是成立的，為真。“1+4>8”“4<1-2”結(jié)果為假。

x==y，a>b，c

3.邏輯運(yùn)算與邏輯表達(dá)式

邏輯運(yùn)算包括與、或、非三種運(yùn)算。

（1）與：即是條件要同時(shí)滿足，才為真。即兩個(gè)條件皆為真，“與”運(yùn)算才為真，否則就是假。

“與”運(yùn)算可以理解為乘法運(yùn)算，即：

4.文本運(yùn)算

文本運(yùn)算也就是字符串運(yùn)算，包括數(shù)值轉(zhuǎn)換為文本、連接兩個(gè)文本、求文本長度和獲取文本第幾個(gè)字符。

求文本的長度和獲取文本中第幾個(gè)字符比較好理解，這里舉例說明數(shù)值轉(zhuǎn)換為文本問題，即如果數(shù)值12.34轉(zhuǎn)換為文本就是“12.34”，這里感覺沒有什么變化，但在運(yùn)算的時(shí)候，就完全不一樣了。例如，12.34+1.1=13.44，這是數(shù)值運(yùn)算，如果是文本運(yùn)算，“12.34”+“1.1”=“12.341.1”，就是直接連接兩個(gè)文本了，不做數(shù)值加法。

在運(yùn)算模塊里，算術(shù)運(yùn)算積木兩端是圓角，結(jié)果為數(shù)值，邏輯運(yùn)算和關(guān)系運(yùn)算積木兩端為尖角，結(jié)果為布爾值，而文本運(yùn)算積木是矩形，結(jié)果為文本或數(shù)值。

三、青蛙跳高實(shí)例這個(gè)案例

主要是應(yīng)用所學(xué)知識，模擬跳高。

2.青蛙動畫設(shè)置

（1）播放模式：Default

（2）跳起時(shí)，動畫狀態(tài)為“move”，播放1秒，跳到最高時(shí)狀態(tài)為不動“ide”，關(guān)閉文字顯示，再落到地面，動畫狀態(tài)為“move”。

3.變量和隨機(jī)數(shù)

（1）添加變量

添加float型變量，保存青蛙跳起高度值，然后讓青蛙再向下回到原來位置。

（2）隨機(jī)數(shù)

運(yùn)算模塊里的隨機(jī)數(shù)積木產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)是浮點(diǎn)數(shù)，值的范圍根據(jù)發(fā)布視角的情況取值，在發(fā)布視角能看到即可。

4.文本顯示

青蛙跳起后，在最高點(diǎn)顯示高度值，即顯示存儲的變量值，但需要轉(zhuǎn)換為文本，在青蛙落下時(shí)，關(guān)閉顯示。

5.代碼

青蛙等待3秒后，繼續(xù)跳起。

6.學(xué)習(xí)三部曲：

（1）抄：作品基本內(nèi)容完全抄下來學(xué)習(xí)。

（2）改：在抄下來的作品理解以后，按自己的思路進(jìn)行修改，變成自己的創(chuàng)意。

（3）造：自行設(shè)計(jì)作品。

關(guān)于XRmaker變量與運(yùn)算就介紹到這，由于都是自己學(xué)習(xí)的感受和體會，難免有錯(cuò)誤或是理解不到位，請斧正。