三維設(shè)計(jì)軟件XRmaker(7)

孫學(xué)進(jìn) 王德貴

我們繼續(xù)學(xué)習(xí)XRmaker的條件控制與循環(huán)控制，并制作輸出素?cái)?shù)的案例。近期XRmaker的版本更新了，我們這期的版本與之前的6篇在資源上有些差異，但程序代碼沒有變化。

一、程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)

1.順序結(jié)構(gòu)

順序結(jié)構(gòu)是最簡單的程序結(jié)構(gòu)，程序中的操作是按照它們在源代碼中的排列順序，自上而下依次執(zhí)行。

2.分支結(jié)構(gòu)

也稱為選擇結(jié)構(gòu)，用于判斷給定的條件，進(jìn)而控制程序的流程。它會(huì)根據(jù)某個(gè)特定的條件進(jìn)行判斷后，選擇其中一支執(zhí)行。

（1）單分支：判斷條件表達(dá)式的值，如果值為真就執(zhí)行語句塊，否則執(zhí)行后面的語句。

（2）雙分支：判斷條件表達(dá)式的值，如果值為真就執(zhí)行語句塊1，否則執(zhí)行語句塊2。

（3）多分支：判斷條件表達(dá)式1的值，如果值為真就執(zhí)行語句塊1，否則判斷條件表達(dá)式2的值，如果值為真，執(zhí)行語句塊2，如果條件表達(dá)式2的值為假，則執(zhí)行語句塊3，這是三分支的典型流程圖。

（4）嵌套

嵌套即是分支語句中還有分支語句，可以多重嵌套。

3.循環(huán)結(jié)構(gòu)

（1）定義

循環(huán)結(jié)構(gòu)是指在程序中需要反復(fù)執(zhí)行某個(gè)或某些操作，直到條件為假或?yàn)檎鏁r(shí)才停止循環(huán)的一種程序結(jié)構(gòu)。

（2）三要素：循環(huán)變量初始化、循環(huán)體和循環(huán)終止條件。

每個(gè)循環(huán)變量初始化后，要控制變量的變化，再確定終止條件，確定循環(huán)的次數(shù)，最后就是要反復(fù)執(zhí)行的語句，稱為循環(huán)體。

（3）流程圖

循環(huán)結(jié)構(gòu)在程序框圖中是利用判斷框來表示，兩個(gè)出口分別對應(yīng)著條件成立和條件不成立時(shí)所執(zhí)行的不同指令，條件成立則指向循環(huán)體，條件不成立則退出循環(huán)。

（4）嵌套

在循環(huán)體中還有循環(huán)結(jié)構(gòu)，可以多重嵌套。嵌套層數(shù)越多，復(fù)雜度越高，如果數(shù)據(jù)量大，則運(yùn)行緩慢。

二、條件控制

在XRmaker中，條件控制沒有雙分支，只有兩個(gè)單分支結(jié)構(gòu)“如果…那么”“如果不…那么”的積木塊，即判斷條件表達(dá)式的值是否為真（假），如果為真（假），則執(zhí)行結(jié)構(gòu)內(nèi)積木，否則跳出循環(huán)執(zhí)行后面的積木。

這兩個(gè)分支結(jié)構(gòu)放在一起，如果條件表達(dá)式一樣，其實(shí)就類似一個(gè)雙分支結(jié)構(gòu)，程序設(shè)計(jì)時(shí)可以靈活運(yùn)用這個(gè)特點(diǎn)。

1.如果…那么

這是分支語句的基本構(gòu)成，條件成立，即條件表達(dá)式的值為真才執(zhí)行。例如，如果一個(gè)數(shù)除以2的余數(shù)為0，那么它就是偶數(shù)。

2.如果不…那么

這是否定的分支語句，即條件表達(dá)式的值為假時(shí)，才會(huì)執(zhí)行。例如，如果不是一個(gè)數(shù)除以2的余數(shù)為0，那么它就是奇數(shù)?；蛘呙枋鰹椋喝绻粋€(gè)數(shù)除以2的余數(shù)不為0，那么它就是奇數(shù)。這兩種形式的運(yùn)行結(jié)果是一樣的。

三、循環(huán)控制

在XRmaker中，循環(huán)控制有4個(gè)積木，它們的使用稍有不同。

1.重復(fù)執(zhí)行n次

一般用于有確定次數(shù)或是在一定范圍內(nèi)的循環(huán)結(jié)構(gòu)中，不需要判斷條件表達(dá)式。需要注意的是，次數(shù)不能使用變量。因?yàn)闆]有整形（int）數(shù)據(jù)，即使取整運(yùn)算，也不能正常運(yùn)行。這是軟件當(dāng)前版本的bug，我已經(jīng)提交反饋，以后會(huì)修正。

我們前面講過的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)，就是前進(jìn)100次，每次0.2米，那么運(yùn)動(dòng)的距離就是20米。

2.循環(huán)

循環(huán)積木塊，需要滿足條件表達(dá)式（條件表達(dá)式的值為真）才會(huì)執(zhí)行。

3.重復(fù)執(zhí)行直到

重復(fù)執(zhí)行一個(gè)程序段，直到條件表達(dá)式的值為真才結(jié)束循環(huán)。

4.重復(fù)執(zhí)行

這是無條件循環(huán)，即程序會(huì)一直循環(huán)下去，如果沒有終止條件，則相當(dāng)于一個(gè)死循環(huán)，因此設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)情況謹(jǐn)慎使用。

四、其他控制

1.等待N秒：在執(zhí)行程序時(shí)，需要暫停運(yùn)行，等待一定時(shí)間，可以是整數(shù)，也可以是浮點(diǎn)數(shù)。

2.在…之前一直等待：在條件表達(dá)式為真時(shí)，才執(zhí)行下一條語句，而在此之前一直等待。

3.停止所有腳本：即停止運(yùn)行所有程序。

五、案例輸出素?cái)?shù)

這個(gè)案例主要是應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，輸出一定范圍內(nèi)的素?cái)?shù)。

1.資源列表

輸出素?cái)?shù)的算法，采用最基本，也最容易理解的方法。就是從2開始檢驗(yàn)，是不是能被小于它的數(shù)整除，如果不能被任何數(shù)整除則為素?cái)?shù)，通過模型顯示出來。

比如，輸出50以內(nèi)的素?cái)?shù)，輸出方法列舉以下三種，均為雙重循環(huán)，內(nèi)循環(huán)均采用“重復(fù)執(zhí)行-直到”型，當(dāng)然還有多種方法，不多述。

（1）重復(fù)N次-重復(fù)執(zhí)行直到

外循環(huán)用“重復(fù)執(zhí)行N次”，因?yàn)閺?開始遞增，所以重復(fù)49次，即可輸出50以內(nèi)素?cái)?shù)。

（2）重復(fù)執(zhí)行-重復(fù)執(zhí)行直到

外循環(huán)用“重復(fù)執(zhí)行”，從2開始遞增，輸出素?cái)?shù)，由于重復(fù)執(zhí)行沒有終止條件，是無條件循環(huán)，因此需要判斷大于50時(shí)，則停止所有腳本，結(jié)束程序。

（3）循環(huán)-重復(fù)執(zhí)行直到

外循環(huán)用“循環(huán)”，從2開始遞增，要滿足條件“小于50”，即可輸出50以后素?cái)?shù)。

2.小結(jié)

本節(jié)內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)“控制”模塊中常用的條件控制和循環(huán)控制，其他控制在后面章節(jié)學(xué)習(xí)。

本案例主要是利用條件、循環(huán)、變量、運(yùn)算等所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行基本程序設(shè)計(jì)，而程序沒有進(jìn)行優(yōu)化。

輸出素?cái)?shù)的程序?qū)崿F(xiàn)方法很多，各位朋友可以自行研究。