Scratch！貓爪程式入門

名人推薦：專業推薦：
－師鐸獎教師
國立臺灣師範大學數學系畢業
台北市國小數學科專任教師 黃若玲 老師
「很棒的一本書！適合想挑戰程式設計的人與想訓練孩子邏輯能力的家長一同和孩子分享學習書中內容。」

－新北市桃子腳國小電腦科指導教師 游雅婷 老師
｢我看過很多有關scratch的書籍，此書內容極為豐富和詳細，非常適合初學者閱讀，跟著此書步驟來認識scratch。推薦給第一次接觸scratch的人，不只大孩子，連大人都適合閱讀！｣

「程式設計教育」已成全球的學習風潮，目前我們的國中小教育也正致力於培養孩子的運算思維、邏輯...

動手「寫」出自己的遊戲吧！

為什麼人們會想學習程式設計呢？
我想，背後應該有幾種不同的原因：感覺很帥、想更深入瞭解電腦方面的知識、想成為專業工程師……等等。除了上述的原因，我想不論以前或現在，「想要親自設計一個遊戲」這個想法，一定也存在於部分想學程式的人心中。
對30年前的小朋友而言，這是一個非常真切的願望。在當時，想要製作、遊玩遊戲，寫程式便是必備的技能。1983年，任天堂發售了堪稱日本遊戲機鼻祖的「超級任天堂（Super Famicom）」，而在這台遊戲機問世前，如果想要玩遊戲，只能到遊樂場付錢（街機「太空侵略者Space Invaders」於1978年誕生），或是用BASIC培基語言編輯程式來操控微電腦（Microcomputer）才行。BASIC感覺起來大概像這樣：

10 INPUT A
20 INPUT B
30 PRINT A+B
40 GOTO 10

上述的例子中，最後呈現的結果是：用鍵盤輸入2個數字，就能顯示兩者的合計值。這裡用的英語很簡單，我想各位應該能明白它背後的意思。在BASIC問世前，人們只能用16進位（0～9、A～F構成的數字）來輸入機器語言，一想到這裡，就令人不禁覺得陽春的BASIC實在太美妙了。
以前每月發售的微電腦雜誌中，都會刊載用BASIC寫的遊戲程式，只要一字不漏地把那些跨了好幾頁篇幅的程式碼輸入到電腦裡（有時候還需要和朋友一起合作輸入），鍵入「RUN」這個指令，就能玩到和遊樂場裡面一樣的遊戲（事實上兩者之間還是有相當大的差距，必須努力想像才能把它們當成是一樣的東西）。
這個過程真的非常有趣，但畢竟微電腦要價不斐（當時最具代表性的微電腦之一，由NEC出品的「PC-8001」售價為16萬8千日圓），所以我甚至有過幾次驚險的經驗——躲過店員的耳目，把程式碼輸入到電器行陳列的微電腦裡，趁程式碼還沒被刪除前趕緊享樂一番。
現在，人們已經不再需要費這麼大的苦勁。市面上有許許多多很棒的遊戲，我們可以直接購買遊戲包，也可以下載付費或免費遊戲，隨時享受遊戲的樂趣。說實在話，我們根本不需要特別學習程式設計。
那麼，為什麼各位還是願意拿起這本書呢？應該是因為各位已經發現或是隱約覺得寫遊戲比玩遊戲更有趣。說起來，30年前的我確實就是這麼認為的（然後，我現在就成了專業的工程師了）。
為了因應各位的期待，我們寫了這本書。書中會教各位製作1個遊戲——人人都聽過、玩過的射擊遊戲，我們細分成好幾個單元（書中稱之為Stage），仔細講解製作的步驟與原理。
書中使用的程式語言，是美國MIT（麻省理工大學）Media Lab.開發的「Scratch」教學用語言。不同於BASIC，Scratch幾乎不必使用鍵盤進行輸入，只要把寫著中文的「積木」堆積起來，就能寫出程式；也因此，就原理上來說，並不會發生程式語言造成的語法錯誤（Syntax error），光就這點來說，Scratch就已經是一個很值得入門者選擇的學習平台。
已經使用過Scratch的人，相信就會明白運用它寫程式是件很容易的事。但另一方面，讓預設的貓咪角色走路雖然簡單，但若是想讓牠做出更複雜的動作，有的人忽然就會覺得面臨了一個難解的挑戰。事實上，「程式語言本身簡單」與「想製作的對象的語義（Semantics）上的困難程度」，其實是兩碼子事。
到底該用什麼樣的方法，來涉及、討論、處理這個困難點，也是本書試圖解決的問題之一。看起來再怎麼複雜龐大的體系，只要適當分解後，就能變成腦袋能理解的大小。用比較符合潮流的語言來描述的話，我們或許可以說工程師看世界的方法，就是所謂的Computational Thinking（運算思考），舉例來說，提取物件（Object）、如何把東西模型化（Modeling）、如何選擇變數的可視範圍（Scope）、重構（Refactoring）等等，都屬於上述的思考範疇。
雖然寫了一連串看似很難理解的東西，但本書中教導的程式、做出來的遊戲，是非常非常有趣的。但願透過這本書籍，能夠讓各位感受到我以前體會過的寫程式的樂趣。希望讀者們都能享受這份挑戰。

阿部　和廣

動手「寫」出自己的遊戲吧！

為什麼人們會想學習程式設計呢？
我想，背後應該有幾種不同的原因：感覺很帥、想更深入瞭解電腦方面的知識、想成為專業工程師……等等。除了上述的原因，我想不論以前或現在，「想要親自設計一個遊戲」這個想法，一定也存在於部分想學程式的人心中。
對30年前的小朋友而言，這是一個非常真切的願望。在當時，想要製作、遊玩遊戲，寫程式便是必備的技能。1983年，任天堂發售了堪稱日本遊戲機鼻祖的「超級任天堂（Super Famicom）」，而在這台遊戲機問世前，如果想要玩遊戲，只能到遊樂場付錢（街機「太空侵...

002　動手「寫」出自己的遊戲吧！

006　STAGE 00　在開始之前
010　STAGE 01　開始認識Scratch
026　STAGE 02　製作玩家飛機　解說1——運用鍵盤操控飛機
040　STAGE 03　製作玩家飛機　解說2——製作噴射火焰動畫
050　STAGE 04　製作敵機　解說1——製作使用座標的積木程式
059　STAGE 05　製作敵機　解說2——亂數與複製
065　STAGE 06　分享專案
075　STAGE 07　讓飛機發射子彈
088　STAGE 08　加入BGM與音效
098　STAGE 09　加入敵機爆炸動畫
106　STAGE 10　紀錄分數與玩家剩下的飛機數量
114　STAGE 11　設計遊戲目前狀態的顯示圖
　　　　　　　——追加開始畫面與結束畫面
124　STAGE 12　紀錄最高得分
131　STAGE 13　讓敵方角色的動作複雜化
137　STAGE 14　增加敵方角色的種類
144　STAGE 15　製作敵機頭目

150　後記

022　Column 1　離線編輯器（Offline editor）
038　Column 2　事件驅動程式設計（Event-driven programming）
048　Column 3　點陣圖與向量圖（Bitmap and vector）
086　Column 4　分身（Clone）
112　Column 5　除錯（Debug）
129　Column 6　雲端變數（Cloud variable）

002　動手「寫」出自己的遊戲吧！

006　STAGE 00　在開始之前
010　STAGE 01　開始認識Scratch
026　STAGE 02　製作玩家飛機　解說1——運用鍵盤操控飛機
040　STAGE 03　製作玩家飛機　解說2——製作噴射火焰動畫
050　STAGE 04　製作敵機　解說1——製作使用座標的積木程式
059　STAGE 05　製作敵機　解說2——亂數與複製
065　STAGE 06　分享專案
075　STAGE 07　讓飛機發射子彈
088　STAGE 08　加入BGM與音效
098　STAGE 09　加入敵機爆炸動畫
106　STAGE 10　紀錄分數與玩家剩下的飛機數量
114　STAGE 11　設計遊戲目前...