授權轉載?|?Scratch格物堂?scratchGeWuTang

原文作者 |?小阿斌

原文標題 |?淺談Scratch的舞臺刷新機制 Part 2——在常規積木中的應用

標簽：難度中級；技術；運行時不刷新屏幕；舞臺刷新機制；

---

“?簡單來說，我們之所以能從各種屏幕上看到畫面的動態變化，都是由于屏幕在進行不斷地刷新——不斷地快速切換靜態的畫面，由于視覺暫留效應，給人產生畫面動態變化的“錯覺”。在Scratch中，可以通過舞臺觀察到角色的運動等動態效果，那么，Scratch的舞臺是否也可以看做是一個小屏幕呢？本文將對于Scratch舞臺的刷新機制進行討論。”

在淺談Scratch的舞臺刷新機制 Part 1——自制積木的不刷新屏幕功能一文中，介紹了“運行時不刷新屏幕”功能的原理及其應用。此外，關于舞臺的刷新機制，在一般積木中也有涉及，本文將會討論舞臺的刷新機制在一般積木中的應用及其實現原理。

---

01

案例演示

舞臺通過不斷刷新，才能讓用戶看到角色的變化，不論是運動也好，造型也罷，可以說舞臺刷新是Scratch重要的底層功能。那么除了“在運行時不刷新屏幕”還有哪些地方可以利用舞臺的刷新機制呢？或者說，關于舞臺的刷新機制還有哪些tips呢？別急，我們對于舞臺的刷新機制還不夠了解，先來思考一個問題。

為什么【重復執行】配合【移動()步】積木可以實現角色在舞臺上移動的效果呢？為什么我們可以看到角色移動的過程呢？為什么角色不是“嗖”一下就從舞臺左側閃到舞臺右側呢？也許初學者會被這樣告知，是因為程序的執行有一個延遲時間，每次移動都會延遲一小會兒，這樣就能看到移動的過程了。那么這種說法是否正確呢？再來看兩段代碼吧

右轉90度，循環4次

右轉90度，順序執行

兩段代碼在邏輯上可以說是一樣的，他們的運行結果也是一樣的，那展示它們到底意義何在？

循環結構效果

順序結構效果

盡管兩段代碼在邏輯上幾乎一致，結果也一模一樣，但是他們的運行過程有著天壤之別。在循環結構中，可以看到角色旋轉的過程，而在順序結構中，程序像是沒有執行。

---

02

解釋

結合上一篇中關于“運行時不刷新屏幕”功能的講解，對于這個現象應該并不陌生，也很好解釋，其實程序是執行了的，只是在執行時沒有刷新屏幕罷了，依次右轉四次，剛好是一周，又回到了原來的位置，盡管執行完畢后舞臺進行了一次刷新，但是“為時已晚”，看起來程序像是未曾運行過一般。

基于這兩種不同的現象，我的推論是，順序結構的代碼，在執行過程中，都不會刷新舞臺，只有在執行完最后一塊積木后，才會進行刷新；而循環結構的代碼，每一輪循環都會刷新一次舞臺，如循環結構中角色的旋轉效果，每執行完一次右轉的代碼，當輪循環結束，舞臺刷新一次，如此我們就會看到角色旋轉的過程了。循環結構不能單獨存在，循環結構中必然包含順序結構，所以本質還是順序結構執行完后對舞臺進行刷新。

---

03

延伸

在順序結構中，程序必然是只有執行完最后一塊積木才會刷新舞臺嗎？這種說法，可以說對，也可以說不對。

【等待()秒】積木對于順序結構中舞臺刷新的影響

即使是在順序結構中，代碼也不總是只有執行完最后一塊積木才刷新舞臺的，【等待()秒】積木可以打破這種順序結構中不刷新屏幕的默契，強行使其刷新，類似地，其他還有【等待()】（條件成立）積木、【說()()秒】積木、【思考()()秒】積木，凡是會使程序進入“阻塞”狀態的積木，都會使屏幕刷新。寫到這里我忽然恍然大悟，對于舞臺刷新的認識，更加證實了我之前對于【等待()】（條件成立）積木的認識，也就是在2.0中我們熟悉的【在()之前一直等待】積木。篇幅有限，亦不是主題，直接上結論：【等待()】（條件成立）積木的本質就是【重復執行直到()】積木的變形。

【等待】的本質是循環執行一段空的代碼，直到條件成立，跳出循環

如圖所示兩段代碼首先在效果上是完全等價的，其次表現也是完全一樣的。在Scratch中，只有正在執行的代碼才出現高亮黃色邊緣，三種循環如此，各種等待積木亦是如此。因此【等待】積木的本質是循環執行一段空的代碼，直到條件成立，跳出循環。現在又多了一條理由：循環結構的代碼才會在程序執行過程中不斷刷新屏幕，【等待】積木會在順序結構中強制刷新屏幕，因此【等待】的本質就是循環。還可以推斷出如下結論：

【等待()秒】的本質也是等待條件成立，只不過在這里條件是時間

【等待()秒】也可以看做是一種循環

回到我們的主題——舞臺刷新，為何那些使程序進入阻塞狀態的積木，如等待()秒，也可以使舞臺刷新，現在看來似乎是理所應當的了，因為他們的本質都是循環。

至于【重復執行】配合【移動()步】積木可以讓用戶看到角色在舞臺上移動的過程，其原因確實是由于循環結構導致的，每移動一次，完成一輪循環，舞臺就刷新一次，周而復始，用戶就可以觀察到角色移動的過程了。

---

04

辟謠

至于延遲時間的說法，其實是由于在循環時，舞臺會被刷新，刷新舞臺才能看出移動的過程。而在刷新舞臺的過程中，有一個附贈品——時間的消耗，刷新舞臺需要消耗一定的計算資源，計算機在執行更底層的舞臺重繪時需要花費一定的時間。這僅僅是舞臺刷新的一個附贈品，而舞臺刷新的真正任務是使用戶觀測到角色的運動過程，因此那些關于積木內部延遲時間的討論并無意義，其實測算出來的是舞臺刷新所需的時間。就如A直接產生B現象，A又順帶產生了C現象，人們觀測到了C現象，就直接下定論說是C導致B。這是一種人們在探索未知領域中常犯的錯誤，也許本文所討論的、得出的結論亦是一種類似這樣的錯誤也說不定呢？

---

05

應用1

總結了這么多看似沒有實際用處的推論，總該寫一些具有使用價值的東西了吧？

污漬擦除

抹布角色帶有一個和背景顏色相同的純色塊造型

根據上文得出的結論，順序結構不刷新舞臺，因此切換成純色塊造型時，舞臺是沒有刷新的，用戶也是看不到效果的。在執行完移到鼠標時針和圖章的代碼后，舞臺依舊沒有刷新，最后切換回抹布造型，這時候順序結構執行完畢，刷新舞臺，用戶只能看到最終的造型——抹布，而看不到之前的造型切換過程。而在執行圖章代碼時，在舞臺中留下的“印記”是“當前”造型，也就是純色塊，因此抹布能將純色涂抹在舞臺中，實現遮蓋住污漬的效果，而自身造型看起來不發生改變。

---

06

應用2

接下來介紹另一個關于舞臺刷新的應用技巧——碰撞塊

在制作案例時，尤其是一些游戲類的案例，常常會用到碰撞偵測，在角色碰到其他對象時，通過后續代碼控制其相應的行為。而角色往往又不是一些常規的幾何圖形，邊緣不光整，所以在碰撞偵測時會產生穿墻BUG，面對這種情況，我們可以使用一種我稱之為碰撞塊的技巧。以坦克對戰為例：

在控制坦克移動時，一旦碰到墻壁，則后退一定距離，但是由于坦克是個不規則圖形，往往在實際操作中會倒退進墻壁內部從而產生穿墻BUG

解決方法是給坦克創建一個邊緣規則的“碰撞塊”造型

在執行碰撞偵測等代碼之前，先切換成碰撞塊造型，在最后將造型切換回坦克造型即可。此時在用戶眼前呈現的始終是坦克的造型，而在執行中間的代碼時卻是以碰撞塊造型去進行碰撞偵測的，不會產生穿墻BUG

---

在了解了舞臺刷新機制及其應用技巧后，別忘記額外的小收獲：Scratch中所有的“等待”，也許其實都是由循環模擬出來的。

聲明：本文章由網友投稿作為教育分享用途，如有侵權原作者可通過郵件及時和我們聯系刪除