资源简介

趣味潜水艇项目第一讲： 视频侦测
一、 课程目标
1、掌握视频侦测相关命令： 开启摄像头，调整透明度，侦测视频运动等命令的使用；
2、学习视频侦测模块积木功能及使用，实现侦测视频运动的功能；
3、了解体感游戏的概念、种类及原理。
二、 课堂组织形式
1、开放式问题讨论
2、引导式思维发散
3、问答式课堂互动
4、针对问题探究实践
5、学生动手制作项目
6、课堂内容梳理巩固
三、课堂准备
编号 名称 内容 来源 备注
【 1】 PPT 课件 课堂全流程演示文稿 火星科学盒官网
【2】 课程资料 PPT 课件、讲义、视频 火星科学盒官网
【 3】 教师参考程序 项目完整程序 网盘链接下载
【4】 学生上课使用资料 笔记本电脑或者台式电脑 老师自备 电脑系统需求： win 10+，或 macOS 10.13+
编程所需素材 网盘链接下载
课堂报告 网盘链接下载
【 5】 编程软件下载 scratch3.0 scratch 官网 课前下载安装
四、主要脚本程序
编号 详细内容 功能描述
【 1】 “（开启）摄像头” 开启、关闭或镜像开启摄像头
【2】 “将视频透明度设为（）” 设置视频的透明度，范围为 0~100。数字越 大，透明度越高，视频越不清晰
【 3】 “当视频运动>（）” 当视频相对于角色的运动量大于一个数字时， 执行下方脚本
【4】 “相对于角色的视频运动” 侦测视频在角色位置的运动幅度
【 5】 “相对于角色的视频方向” 侦测视频在角色位置的运动方向
五、上课流程
本节课包括 5 步具体流程：
（1）第 1 步为知识拓展。老师为学生讲解什么是体感游戏，讲解体感游戏的类别及实现原理，并体验用 scratch 编程完成的潜水 艇游戏。时长控制在 15 分钟内。
（2）第 2 步为积木模块讲解。带领学生添加视频侦测模块，并体验这个模块中积木的功能效果，在体验过程中讲解视频侦测模块
的积木命令的作用和使用方法。时长控制在 30 分钟内
（3） 第 3 步为作品编程。 使用视频侦测模块中的将体感打棒球的程序补充完整，进一步掌握视频侦测模块中命令的使用。时长控 制在 25 分钟内。
（4） 第 4 步为拓展思考。 思考如何使用数学计算调整视频运动侦测的灵敏度。时长控制在 10 分钟内。
（5）第 5 步为课堂总结， 知识图谱的形式总结课程内容，巩固重点知识点 。时长控制在 5 分钟内。
上课步骤 主要内容 备注
【第 1 步】 知识拓展 【对应 PPT】“体感游戏” 【时长】 15min 【引入】 通过播放一个体感游戏的视频，让学生分享对体感游戏的了解，引出本节课的主题。 【讲解】 1. 讲解体感游戏的概念； 2. 讲解体感游戏的种类，以及可以使用的不同类别的设备； 3. 讲解不同种类的体感游戏的实现原理。 【互动】 老师带领学生上传潜水艇游戏的完整版程序，让学生体验游戏。
【第 2 步】 积木模块讲 解 【衔接】 刚刚的游戏中， 我们不仅能看到游戏画面， 也不再是用鼠标和键盘控制游戏， 在游戏时，
【对应 PPT】“视频侦测” 【时长】 30min 电脑的摄像头能够捕捉到我们的动作， 这是视频侦测模块中的积木的作用， 接下来我们 就来学习视频侦测模块中的命令。 【制作】 老师带领学生添加视频侦测模块的积木命令 【讲解】 1. 老师边演示边讲解控制摄像头开启和关闭的积木命令 2. 讲解控制视频透明度的积木命令，并带领学生体验调整视频透明度 3. 学生按要求拼接制定脚本，运行后测试并观察脚本效果（程序样例见“第六部分 - 程序 1-1”） 4. 老师总结脚本的执行效果，初步讲解[相对于角色的视频运动]这个积木脚本的功能； 5. 学生继续拼接脚本， 并运行， 通过对比测试， 观察积木脚本的功能（程序样例见“第 六部分 - 程序 1-2”） 6. 老师总结 [相对于角色的视频运动] 这个脚本的功能， 并讲解[当视频运动>10] 这个 脚本。 【讲解】 1. 学生修改角色 1 上的积木脚本，体验侦测视频运动方向的积木的功能效果（程序样 例见“第六部分 - 程序 1-3”）
2. 老师讲解 [相对于角色的视频方向] 这个积木的功能
【第 3 步】 作品编程 【对应 PPT】“体感打棒 球” 【时长】 25min 【衔接】 使用刚刚学习的脚本， 就可以制作一个简单的打棒球的游戏， 先来体验一下这个游戏的 效果吧。 【互动】 老师上传打棒球游戏的完整版程序，邀请 2~3 名学生上台体验打棒球的游戏 【讲解】 老师带领学生分析游戏中的各个角色，以及每个角色的功能 【制作】 学生上传打棒球游戏的初始程序 【讲解】 1. 老师带领学生分析“开始按钮”和“投球手”这两个角色中， 已经编写完成的脚本所 实现的功能，以及还缺少的，需要编写程序的功能 2. 讲解如何实现触碰“开始按钮”角色后，开始游戏的效果 【提问】 通过选择题考察学生对 [相对于角色的视频运动] 这个积木命令是否掌握 【制作】
学生在原始脚本上继续补充程序， 实现触碰“开始按钮”角色后， 游戏开始的效果（程 序样例见“第六部分 - 程序 2-1”） 【讲解】 1. 带领学生分析棒球角色上的脚本，确定缺失的功能 2. 带领学生分析棒球被击中的条件，以及如何使用编程实现这些条件 【制作】 学生编写程序，添加判断棒球是否被击中的条件（程序样例见“第六部分 - 程序 2- 2”） 【讲解】 老师带领学生分析棒球被击中的结果，以及如何使用编程实现被击中的效果 【制作】 学生编写程序， 实现棒球角色被击中之后飞走， 以及得分增加的效果（程序样例见“第 六部分 - 程序 2-3”） 【体验】 学生体验自己编写的打棒球游戏
【第 4 步】 拓展思考 【对应 PPT】“思考与拓 【讲解】 1. 老师带领学生分析，为何使用肢体动作控制角色移动时，移动速度会快； 此部分为课堂挑 战，根据课堂实
展” 【时长】 10min 2. 讲解如何降低角色的移动速度 3. 讲解如何提高角色的移动速度 际情况完成
【第 5 步】知识巩固 【对应 PPT】“总结与巩 固” 【时长】 5min 老师根据ppt 中的知识图谱回顾本节课的主要内容，带领学生完成知识总结
六、主要程序说明
任务一： 测试并学习视频侦测模块中的积木命令
程序样例编号 程序样例与说明 对应的角色
1-1 【程序 1-1 描述】 点击绿旗后，开启摄像头并将视频的透明度设 为 0，之后让角色 1 一直“说”出[相对于角色的视频运动]这个积 木命令的返回值。 【角色 1】
1-2 【程序 1-2 描述】 点击绿旗后，开启摄像头并将视频的透明度设 为 0，之后让角色 1 一直“说”出[相对于角色的视频运动]这个积 木命令的返回值。当视频的运动值大于 95 时，角色发出声音， 以此确定运动量表示运动速度还是运动幅度。 【角色 1】
1-3 【程序 1-3 描述】点击绿旗后，开启摄像头并将视频的透明度设 为 0，之后让角色 1 一直“说”出[相对于角色的视频方向]这个积 木命令的返回值。 【角色 1】
任务二： 补充程序脚本， 实现体感打棒球的游戏
程序样例编号 程序样例与说明 对应的角色
2-1 【程序 2-1 描述】点击绿旗后，设置角色的初始状态，开启摄像 头并设置透明度，之后角色一直等待被“触碰”，被“触碰” 后，发送开始游戏的广播并隐藏。 【开始按钮】
【程序 2-1 描述】接收到游戏结束的消息后，角色显示， 等待被 “触碰”，被“触碰”后，发送开始游戏的广播并隐藏。
2-2 【程序 2-2 描述】接收到击球广播后，角色通过比较视频相对于 角色的运动幅度和运动方向，判断是否被击中 【 Baseball】
2-3 【程序 2-3 描述】接收到击球广播后，角色通过比较视频相对于 角色的运动幅度和运动方向，判断是否被击中，当被击中时，向 击中的方向飞行，并将得分增加 1
小挑战：添加数字块移动的限制条件，保证只有和空白块相邻的数字块才能移动
程序样例编号 程序样例与说明 对应的角色
3-小挑战 【程序 3-小挑战描述】当角色被点击时，如果角色碰到了空白 块， 并且和空白块在同一列或同一行，那么就会和空白块交换位 置 数字块(共46张PPT)
趣味潜水艇视频侦测
体感游戏
思考与拓展
视频侦测模块
体感打棒球
总结与巩固
体感游戏
1
什么是体感游戏
突破以往单纯以手柄按键输入的操作方式，体感游戏是一种通过肢体动作变化来进行操作的新型电子游戏。
体 感 游 戏
体感游戏的类别
体感踏板
脚部和踏板的触碰，脚部动作控制游戏
体感手柄
握在手中，感受手部动作操控游戏
VR头盔
体验虚拟现实的世界，可以和其他设备结合
动捕摄像头
捕捉人体的动作，获取人体影像
体感游戏的原理
惯性
感测
光学感测
·装置：重力传感器、陀螺仪、加速度传感器等
·原理：获取使用者的加速度等物理参数，对参数计算后得出玩家的动作
·装置：光学传感器
·原理：使用光学原理测量，获取人体影像，捕捉人体动作
体验体感游戏
视频侦测模块
2
视频侦测模块
图像输出
玩家做出操作
捕捉玩家操作
添加视频侦测
① 进入拓展添加
② 选择视频侦测模块
开启摄像头
控制摄像头开启和关闭
画面左右相反
视频透明度
为什么画面不清晰？
透明度
0
100
·透明度从0取到100，数字越大透明度越高，视频越不清晰
·开启摄像头时，默认的透明度是50%
0%
70%
100%
调整透明度
设置视频的透明度，范围是0~100
用变量调整透明度
视频运动侦测
获取物体的运动参数
相对于角色运动
返回测量值
在角色1上拼接脚本，观察小猫“说”的内容
相对于角色运动
在角色附近运动时，数字变化
在其它位置运动时，数字不变化
·测量的数据：物体相对于角色的运动量（0~100）
·物体运动时触碰到角色才能够测量到
相对于角色运动
侦测到的数字表示速度还是幅度？
哪种方式更容易发出声音？
小幅度快速挥动
大幅度慢慢挥动
相对于角色运动
·侦测视频相对于角色的运动量（运动幅度）
·范围：0~100，运动幅度越大，数字越大
相当于
·侦测视频相对于角色的运动量，大于一定数值时执行下方脚本
视频的方向
在角色1上拼接脚本，观察小猫“说”的内容
视频的方向
-90
90
视频的运动方向
·侦测视频相对于角色的运动方向
·在角色附近移动时才能够侦测到
0
-180(180)
-90
90
体感打棒球
3
游戏体验
投球手发球后，用“棒球杆”击打棒球，击中后得分加1，每轮10个球，结束后会统计本轮得分。
游戏分析
角色和功能
侦测到视频运动后，开始游戏
发球，每轮发10个球
向舞台下边缘移动，击中后可以得分
显示本轮游戏得分
上传初始程序
上传初始程序
程序分析
开始摄像头
设置透明度
一轮游戏结束后再次出现
侦测到视频运动后，开始游戏
切换造型实现发球效果
发球的时间间隔
通知棒球发射
通知游戏结束
开始发球
每轮10次
开始游戏
侦测到视频运动
广播“开始游戏”
隐藏
开始游戏
下列关于克隆的说法，错误的是（ ）
A
B
B
C
D
开始游戏
Step1:"触碰”开始按钮后，游戏开始
棒球被击中
出发的位置（投球手处）
开始判断是否被击中
棒球开始发射
向下发射
判断是否被击中
棒球被击中
被击中的条件：棒球杆向上挥动并且击中棒球
被击中的结果： ①棒球向被击打的方向飞
②得分增加
-50 < 方向 < 50
挥动
向上
同时满足
-50 50
棒球被击中
被击中的条件：棒球杆向上挥动并且击中棒球
数据存储在变量中，方便程序编写
编程任务
试一试：新建变量，存储视频的运动参数，编写程序，判断棒球是否被击中
判断是否被击中
是否被击中
Step2：通过视频运动方向和运动幅度，判断棒球是否被击中
棒球被击中
被击中的条件： 棒球杆向上挥动并且击中棒球
被击中的结果： ①棒球向被击打的方向飞
①停止向下运动
③一直移动
②面向被击中的方向
②得分增加
游戏体验
Step3：棒球被击飞，并增加得分
游戏体验
思考与拓展
4
降低速度
小猫移动速度太快，如何变慢？
运动幅度
运动幅度对应的数字很容易达到几十，因此小猫的移动速度快
移动速度
运动幅度
数字变小→移动速度变慢
运动速度
数字范围不变
使用运算减小数字
可以使0~100内的所有数字变小
太小，，比如8 ：100 – 8 = 92，效果不明显
太大，，比如60 ：可能大于侦测到的数字
减数不确定
速度增加
如何提高角色的移动速度
填入大于1的数字
总结与巩固
5
角色数目

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