Как сделать 3D-игру в Scratch: пошаговая инструкция для детей и родителей

Многие думают, что Scratch — это инструмент только для мультиков и 2D-платформеров. Но это не так. В этой визуальной среде можно создавать полноценные трехмерные миры — симуляторы, лабиринты и даже проекты, похожие на Minecraft.

Конечно, настоящего трехмерного движка в Scratch нет, но с помощью кода можно создать иллюзию глубины и объема. Такие 3D-игры в Scratch называются «псевдо-3D» или «2.5D». Это как театр: декорации плоские, но если их правильно расставить и подсветить, зритель верит, что видит настоящий трехмерный мир. В этой статье мы расскажем, как сделать 3D-игру в Scratch и почему это полезно для развития ребёнка.

Три главных способа создать 3D-эффект в Scratch

Для того, чтобы создать 3D-эффект в Scratch, можно воспользоваться одним из предложенных способов:

Способ 1: Псевдо-3D через изменение размера (эффект масштабирования)

Это самый простой и наглядный метод. Суть проста: объект становится больше, когда он «приближается» к игроку, и меньше, когда «удаляется». Этот прием отлично подходит для гоночных игр в стиле ретро, раннеров или игр, где нужно показать движение вглубь экрана.

Например, если вы создаете игру, где по дороге едут машины, можно запрограммировать спрайты так, чтобы их размер менялся в зависимости от положения на трассе. Это создаёт иллюзию трёхмерного пространства без сложных вычислений.

Способ 2: Послойное 3D (трёхмерные спрайты)

Этот метод уже сложнее. Объект «нарезается» на тонкие плоские горизонтальные слои, как бутерброд. Каждый слой становится отдельным костюмом спрайта. А скрипт создаёт десятки клонов этих слоёв, смещая их на 1–2 пикселя вверх и немного в стороны.

В итоге получается объемная 3D-модель, которую можно даже вращать! Это трудоемко, но результат впечатляет. Вспомните игры, где персонажи выглядят объемными, хотя на самом деле состоят из нескольких плоских картинок — вот это оно и есть.

Способ 3: Рейкастинг (Raycasting) — уровень «Профи»

А вот это уже высший пилотаж. Именно на этой технологии работали легендарные Wolfenstein 3D или Doom. Игрок ходит по 2D-карте, а программа «выпускает» из его глаз невидимые лучи. Чем дальше летит луч до стены, тем тоньше и темнее рисуется вертикальная полоса на экране.

Из сотен таких полос собирается полноценный 3D-лабиринт! Это самый сложный, но и самый впечатляющий способ. С его помощью в Scratch можно сделать игру, визуально не уступающую многим играм начала 2000-х. Используя рейкастинг, вы сможете создать игру с видом от первого лица, где можно бродить по лабиринту и искать выход.

Пошаговый алгоритм для создания первой 3D-игры (на примере лабиринта с рейкастингом)

Давайте разберём самый интересный способ — создание 3D-лабиринта с помощью рейкастинга. Рейкастинг (от англ. ray casting — «бросание лучей») — это метод в компьютерной графике, при котором сцена строится за счёт того, что из точки наблюдения (например, из глаза камеры или игрока) «пускают» лучи в пространство, а затем определяют, с какими объектами эти лучи пересекаются. На основе найденных пересечений вычисляют цвет и яркость пикселей на экране. Это лучшее упражнение, чтобы понять, как сделать 3D-игру в Скретч, которая выглядит по-настоящему круто.

1. Шаг 1: Создаем переменные
   
   Первым делом создаем переменные, которые будут хранить данные об игроке и мире. Нам понадобятся:
   - player X, player Y — координаты игрока на 2D-карте.
   - player direction — направление взгляда игрока (в градусах).
   - distance — расстояние от игрока до стены.
   - ray angle — угол, под которым «летит» луч.
   
   Это основа основ. Без них никакая 3D-графика не заработает.
2. Шаг 2: Рисуем 2D-карту
   
   Мы будем рисовать карту сверху, как в 2D-играх. Для этого используем спрайт с лабиринтом. Стены должны быть одного цвета (например, черного), а пол — другого. По этой карте игрок и будет перемещаться, а программа будет «подсвечивать» стены лучами. Это важный этап, так как от качества карты зависит точность рендеринга.
3. Шаг 3: Пишем скрипт «Радар» (рейкастер)
   
   Теперь самое интересное. Создаём отдельный спрайт-луч (маленькая точка) и пишем для него скрипт. При запуске игры он должен:
   - Переместиться в позицию игрока.
   - Повернуться в сторону игрока.
   - Начать двигаться вперёд, пока не коснется стены.
   - Измерить расстояние до стены и записать его в переменную distance.
   - Повторить это для каждого градуса в поле зрения (например, от -45° до +45°).
   
   Важно! Чтобы код работал быстро, нужно использовать блок «запустить без обновления экрана». Иначе отрисовка будет тормозить.



4. Шаг 4: Отрисовка стен (3D-эффект)
   
   У нас есть данные о расстоянии до стены для каждого луча. Как превратить их в 3D-картинку? Очень просто:
   - Используем расширение «Перо».
   - Для каждого луча рисуем вертикальную линию.
   - Чем ближе стена — тем она выше и ярче. Чем дальше — тем ниже и темнее.
   
   Используя простую математическую формулу, мы преобразуем данные о расстоянии в объемное изображение. Чтобы исправить «рыбий глаз» (искривление стен), нужно скорректировать расстояние с помощью косинуса угла.

Какие математические навыки прокачивает процесс создания 3D-игры в Scratch

Работа над 3D-проектом в Scratch — это не просто игра, это мощный тренажер для мозга. Вот что прокачивает ребёнок:

• Понимание трех осей координат. К привычным X (ширина) и Y (высота) добавляется ось Z (глубина). Это база для понимания трехмерного пространства
• Работа с тригонометрией. Синусы и косинусы нужны для расчета направления лучей. И это отличная тренировка, которая поможет лучше понимать математические дисциплины в школе. Ребенок не просто учит формулы, а видит, как они работают на практике.
• Развитие алгоритмического мышления. Чтобы создать 3D-эффект, нужно выстроить чёткую последовательность действий. Это учит мыслить структурно и решать сложные задачи.
• Понимание физики в играх. При создании сложных игровых механик, например, при программировании физики прыжка или взаимодействия объектов, можно применять знания законов физики и их математическом описании.
• Визуализация математических задач. В Scratch можно создавать графики, схемы и другие визуальные элементы, что помогает наглядно представлять решение задач и закреплять знания.

Часто задаваемые вопросы про Scratch и ответы на них

Мы понимаем, что у родителей возникает много вопросов на данную тему, поэтому собрали наиболее распространенные и постарались ответить на них развернуто:

1. Не слишком ли сложно делать 3D в Scratch для ребенка 9–10 лет?
   
   Ответ: Начинать с рейкастинга (сложных лабиринтов) в 9 лет действительно рановато, так как там используется тригонометрия. Но сделать простую 3D-гонку с помощью обычного изменения размера спрайтов (изменить размер на Z) или собрать объемный объект из плоских слоев сможет любой ребенок, который занимался в Scratch хотя бы пару месяцев.
2. Где взять готовые 3D-модели для Scratch?
   
   Ответ: Загрузить готовые .obj или .fbx файлы (как в Unity) в Scratch нельзя. Все 3D-модели здесь либо рисуются вручную по слоям во встроенном графическом редакторе, либо генерируются программно с помощью инструмента «Перо» (когда код сам чертит линии в пространстве). Это отлично развивает пространственное мышление.
3. Будут ли такие игры тормозить?
   
   Ответ: Scratch работает в браузере, поэтому сложные математические расчеты для сотен лучей могут его подтормаживать. Чтобы игра шла плавно (выдавала хороший FPS), нужно использовать специальный лайфхак в Scratch: создавать кастомные блоки и обязательно поставить галочку «Запускать без обновления экрана». Тогда компьютер сделает все расчеты мгновенно.



4. Можно ли в Scratch сделать полноценный 3D-Minecraft?
   
   Ответ: Да! На официальном сайте Scratch есть сотни проектов-клонов Minecraft, где можно ходить по трехмерному миру и даже ставить/ломать блоки. Но код таких проектов огромен и сложен. Если ребенку хочется создавать свои миры в стиле Minecraft, гораздо эффективнее перейти на изучение языка Lua в Roblox Studio, который изначально заточен под 3D-пространство.
5. Зачем мучиться с 3D в Scratch, если есть готовые 3D-движки?
   
   Ответ: В этом и заключается суть обучения! Когда ребенок пытается создать трехмерную графику там, где она изначально отсутствует, он начинает осознавать на более глубоком уровне, как именно компьютер формирует изображения. Он разбирается, как устроена перспектива, свет, тени и туман на уровне математических формул. После такой школы программирования освоить Unity или Unreal Engine будет гораздо проще.

Если у вас остались вопросы, преподаватели Компьютерной Академии РУБИКОН готовы на них ответить в рамках бесплатного мастер-класса.

От Scratch к Unity — эволюция юного геймдизайнера в РУБИКОНЕ

В Компьютерной Академии РУБИКОН мы создаем все необходимые условия, чтобы дети могли экспериментировать со Scratch. Это идеальная среда для первого знакомства с программированием и игровой разработкой. Но когда возможностей блочного кода начинает не хватать, мы переводим ребят на более профессиональный уровень.

Изучив логику 3D в Scratch, ребенок моментально понимает, как устроены настоящие движки: Roblox Studio (Lua) и Unity (C#). Логика координат, векторов и работы с камерой остается прежней — меняется только инструмент. Scratch дает тот самый фундамент, на котором строятся все профессиональные игры.

Создание 3D-игры в Scratch — высший пилотаж детского программирования. Это увлекательный способ прокачать математику, логику и креативность. Если ваш ребёнок обожает игры и хочет заглянуть под капот любимых 3D-миров, не оставляйте его один на один со сложными алгоритмами, а приводите к нам, в Компьютерную Академию РУБИКОН, где мы превращаем увлечение геймингом в востребованную профессию.

Запишитесь на БЕСПЛАТНЫЙ пробный урок, и мы покажем, как легко пройти путь от первых блоков в Scratch до создания крутых 3D-миров на Unity!