引言
国庆假期正逢各类青少年科技赛事的报名与备赛高峰。以第7届益阳市青少年机器人竞赛 为例，其下设的「Scratch 太空创意编程赛」明确要求选手围绕太空主题，用图形化积木完成一件有创意、能运行、可交互的作品。这对刚接触编程的孩子非常友好------不需要背语法，只要把变量、列表、循环、条件、克隆体、自制积木、广播这几块积木搭好，就能做出像模像样的太空小游戏。
本文以原创项目 「校园太空采矿车」 为题，带大家拆解一个典型的太空采矿闯关游戏：操控采矿车在星海里穿梭，采集漂浮的能源矿石、躲避高速陨石，燃料耗尽前尽可能多收集分数。下面按"目标 → 考点 → 拆解 → 进阶"逐层讲透。
一、题目与项目目标
背景设定：你驾驶一艘校园太空采矿车，进入一片蕴含能源矿石的小行星带。矿石散落在星空中缓缓漂移，同时不断有陨石从四面飞来。
项目目标（可运行效果） ：
-
用方向键控制采矿车上下左右移动；
-
碰到矿石自动采集并加分，碰到陨石扣减护甲；
-
燃料随时间持续消耗，归零则本局结束；
-
限定时间内采集到目标分数即过关，进入下一关（矿石更多、陨石更快）；
-
全部用图形化积木实现，逻辑清晰、运行流畅。
把这个目标拆开，其实就是图形化竞赛最常考的"动作游戏"模板，和打砖块、飞机大战同属一类，但太空主题更适合做"漂移+采集"的复合操作。
二、核心考点
| 考点 | 在本题中的用途 |
|---|---|
| 变量 | 记录分数、燃料、护甲、关卡、采矿车坐标 (x, y)、当前陨石速度等 |
| 列表 | 存放每颗矿石/陨石的坐标与类型，便于批量管理与遍历 |
| 循环 | 主循环每帧刷新采矿车位置、陨石下落与碰撞检测 |
| 条件 | 判断是否碰到矿石/陨石、燃料是否耗尽、是否达标过关 |
| 克隆体 | 批量生成飘移的矿石与飞来的陨石，每颗拥有独立的私有变量 |
| 自制积木 | 把"画星空背景""生成一颗陨石""采集特效""过关庆祝""重置一局"封装复用 |
| 广播 | 解耦"开始游戏""采集成功""撞击受损""燃料耗尽""过关""重置"等事件 |
这七类积木几乎覆盖了小学/初中图形化赛事的全部评分点，训练到位就能迁移到绝大多数项目题。
三、解法与积木拆解
3.1 数据规划：变量与列表
先建立"账本"：
-
全局变量：
分数、燃料、护甲、关卡、车x、车y、是否游戏中。 -
列表
矿石列表：每一项记录一颗矿石的[x, y, 类型]；列表陨石列表：记录陨石的[x, y, vx, vy]。 -
给克隆体设置私有变量 （仅适用于当前克隆）：
我的类型、我的速度、我的x、我的y，这样几十颗陨石各自独立运动、互不干扰。
3.2 主循环：循环 + 条件驱动
舞台的"当绿旗被点击"后进入主循环：
重复执行：
如果 <键 上 被按下> 那么 将 车y 增加 -5
如果 <键 下 被按下> 那么 将 车y 增加 5
如果 <键 左 被按下> 那么 将 车x 增加 -5
如果 <键 右 被按下> 那么 将 车x 增加 5
将 采矿车 移到 (车x, 车y)
将 燃料 增加 -0.05 // 持续消耗
如果 <燃料 <= 0> 那么 广播 燃料耗尽 并 停止脚本条件判断把"按键"翻译成"移动"，循环保证每帧都重新读取一次，这是动作游戏的心脏。
3.3 克隆体：让矿石与陨石自己动起来
矿石和陨石都用克隆生成，避免手动摆几十个角色：
当 接收到 开始游戏：
重复 关卡对应的数量 次：
克隆 矿石角色
克隆 陨石角色
当 作为克隆体启动时（矿石）：
将 我的x 设为 随机位置
将 我的y 设为 随机位置
重复执行：
将 我的x 增加 漂移速度
如果 碰到边缘 就 反弹
如果 <碰到 采矿车?> 那么 广播 采集成功 并 删除此克隆体陨石同理，只是速度更快、方向朝采矿车偏移，并在"碰到采矿车"时广播 撞击受损 后删除自己。克隆 + 私有变量让成百上千个对象井然有序。
3.4 采集与碰撞：条件 + 广播解耦
碰撞处理用广播把"发生了什么"和"怎么表现"分开，逻辑更干净：
- 矿石克隆体碰到采矿车 →
广播 采集成功； - 主程序收到
采集成功→将 分数 增加 10、播放 音效、生成 采集特效； - 陨石克隆体碰到采矿车 →
广播 撞击受损； - 主程序收到
撞击受损→将 护甲 增加 -1，护甲归零则广播 游戏结束。
这样所有"后果"集中在一处处理，后续加"连击倍率""护盾道具"只要改广播接收端，不动克隆体代码。
3.5 自制积木：把重复活封装掉
把高频动作做成自制积木（带参数），主程序立刻变清爽：
画星空背景（关数）：根据关卡切换背景颜色与星点密度；生成一颗陨石（速度）：统一创建逻辑；采集特效（x, y）：在指定位置播放闪光；过关庆祝（关数）：弹出过关字样并短暂停顿；重置一局（关数）：清空列表、复位变量、重新克隆。
广播清单（事件总线）：
开始游戏 · 采集成功 · 撞击受损 · 燃料耗尽 · 达标过关 · 游戏结束 · 重置一局。
四、运行效果
按下绿旗后：星空背景缓缓展开，采矿车停在画面中央，四周矿石与陨石开始漂移。玩家用方向键穿梭，碰到蓝色矿石 +10 分并闪现采集光效，碰到红色陨石护甲 −1 并抖动 ；左上角实时显示分数/燃料/护甲/关卡。燃料条匀速下降，逼迫玩家不停移动。当分数达到本关目标（如第 1 关 100 分），触发 达标过关，清空重来并提升陨石速度；燃料或护甲归零则 游戏结束，展示本局成绩与"再来一局"提示。整体节奏明快，非常适合作为图形化赛事的参赛作品。
五、进阶：用代码思路升级你的采矿车
图形化里"逐颗判断碰撞"在对象很多时会卡。进阶方向有两个，下面用 Python 给出思路对照，方便高年级同学理解背后的算法。
1）自动寻路采矿（广度优先搜索 BFS）
让采矿车自动飞向最近的矿石，可把星空离散成网格，用 BFS 求最短路径：
python
from collections import deque
def bfs_next_step(start, target, blocked):
# start/target: (x, y); blocked: 陨石占据的格子集合
q = deque([start])
prev = {start: None}
while q:
cur = q.popleft()
if cur == target:
break
for dx, dy in ((1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1)):
nxt = (cur[0]+dx, cur[1]+dy)
if nxt not in prev and nxt not in blocked:
prev[nxt] = cur
q.append(nxt)
# 从 target 回溯一步得到下一步方向
if target not in prev:
return None
step = target
while prev[step] != start:
step = prev[step]
return step2）碰撞与计分的距离判定
图形化里的"碰到"本质就是坐标距离判定，用正方形/圆形距离即可：
python
import math
def hit(ax, ay, bx, by, r=20):
return math.hypot(ax - bx, ay - by) <= r
# 每帧：遍历矿石列表，命中则加分并移除
for ore in ores[:]:
if hit(car_x, car_y, ore.x, ore.y):
score += 10
ores.remove(ore)把这两个思路"翻译"回积木（循环遍历列表 + 条件判距离 + 广播），你的采矿车就能从"手动操作"进化到"半自动 AI"，在赛事里更容易拿高分。
六、小结与互动
「校园太空采矿车」把变量记账、列表批量管理、循环刷帧、条件判定、克隆体独立运动、自制积木封装、广播事件解耦七块核心积木串成一条完整链路，是图形化赛事里性价比极高的练手项目。掌握它之后，换皮成"太空钓鱼""星际接礼物"都只是改改素材与数值。
互动时间：你在准备哪一类图形化赛事？是太空主题、环保主题，还是数学闯关？遇到了"克隆体太多卡顿"或"广播串台"的问题吗？欢迎在评论区留言，下一篇我们挑一个有代表性的坑来拆解。
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