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阶段 5 / UNIT 26 / 2 OF 6

绕过菜地:导航与寻路

直线最近,却穿过菜地;怎样选择能走的路?

理解网格、不可走区域与A星路径,在XZ平面实现绕行。

建议180分钟 · 可拆3次60分钟

今天要做成什么

动物能绕开中央菜地,路径不经过被标记的格子。

先完成上一阶段作品。准备电脑、鼠标、Godot 4.6.1标准版与纸笔。没带电脑的伙伴可以先做预测和纸面设计,再轮换亲手操作。

下载起步工程下载参考完成工程

两个包保留同一套可读的学习脚手架,lesson.gd中的LEVEL控制已启用的能力。打开对应脚本、解释并修改本课函数,再启用新进度;只改等级数字不算完成。没有新功能的设计、试玩与导出课,用作品修改和记录体现进展。

解压到不同文件夹,导入project.godot,打开main.tscn运行。手机用于阅读课程,Godot工程需在电脑打开。每包README包含本课任务;优先继续自己的工程,起步包用于补课与恢复。

把想法变成可以验证的作品

1. 先在纸上绕障碍

画18×18方格,涂掉中间菜地,只允许上下左右走。比较直线距离与可走路径;无路时应停下而不是穿过去。

2. 建立空间映射

本课选AStarGrid2D做三维地面的二维寻路:网格表示XZ,不表示高度。cell把世界坐标换格子,world把格子中心换回Vector3。不是NavigationMesh,也不处理上下楼。

3. 标记菜地

读_ready中x=8、9与z=6…10的障碍设置。实际菜地尺寸为2×5,位置与网格相符;若移动菜地,要同步更新不可走格子。把LEVEL改为2。

4. 请求而不是瞬移

find_route得到格子列表,动物逐个move_toward。每0.4秒重算一次,不每帧强行重设路径。看动物到菜地两侧时走哪边。

5. 故意制造无路

临时把目标格设为solid,find_route应返回空列表;恢复后再测试。从一侧走向另一侧观察完整路径。需要坡道、烘焙导航网格时,再另学NavigationRegion3D/NavigationAgent3D。

这一课读懂这一部分

位置:systems.gd:find_route。下面来自参考工程,依赖工程内已有节点与变量;不要把同名函数重复粘贴。先指出输入、条件与变化,再比较自己的版本。

func find_route(from: Vector3, to: Vector3) -> Array[Vector2i]:
	var a := cell(from)
	var b := cell(to)
	if grid.is_point_solid(a) or grid.is_point_solid(b):
		return []
	return grid.get_id_path(a,b)

完成证据与可选挑战

基础:动物能绕开中央菜地,路径不经过被标记的格子。

挑战:纸面新增一堵墙,预测路线再同步到网格与模型。

留下:网格图、实际绕行记录、无路处理结果。

我原先预测____;我实际观察____;我只改变了____;再次验证的结果是____。

卡住时,从这里检查

仍然穿过菜地

检查LEVEL为2以及模型尺寸与solid格范围一致。

总找不到路

目标或起点可能在障碍格,先打印cell坐标。

让AI帮助理解,让英语来自经历

可以把本课问题“直线最近,却穿过菜地;怎样选择能走的路?”交给AI,请它用例子解释或提出测试情况。给出实际节点名和错误原文,每次只采纳一项修改并运行验证。不要把整份工程、家庭信息或账号口令交给AI。

每个孩子贡献当天真正用过的三个英文词,例如 grid · path · obstacle。先共同回忆一段真实经历,再借助AI写成短故事,大家核对、听读、表演或配图。另留15—20分钟,允许先用中文表达。

土星老师的备课提示

本课重点:理解网格、不可走区域与A星路径,在XZ平面实现绕行。以“动物能绕开中央菜地,路径不经过被标记的格子。”判断是否可以继续。7—15岁混龄约15人时,可结成2—3人伙伴组,大小伙伴轮换操作者与观察者,大孩子通过解释帮助伙伴成长;每个人都要留下自己的操作或判断证据。

先确认基础,再进入挑战。首次接触的孩子可以口述、画图和修改一个参数;熟练者解释规则、设计反例并协助调试。不以输入英文的速度分高低。若基础未完成,下次继续,不压缩休息赶进度。

分钟学习节奏
0—10观察作品、说预测
10—25土星老师拆解一个关键概念
25—50第一次动手与验证
50—60离屏休息,可在此结束第一次学习
60—80完成基础任务,轮换操作
80—90离屏休息
90—110边界测试与伙伴反馈
110—120保存进度与离屏休息
120—145第二次实验或整合
145—155离屏休息
155—175独立试玩与复测
175—180整理记录与下一步

课间走出创生空间即可进入凡朴农场。在约定的活动范围内,可以休息、自由探索草坪菜地,或由土星老师即兴组织观察与小游戏。英语回顾和农场活动另行安排,不挤占必要的动手时间。