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玩 Minecraft 第一個要認識的演算法

  • Posted by C.K. Tseng
  • Categories STEAM
  • Date 2016-08-05
  • Comments 0 comment

在 Minecraft 建造長方體建築物,由於 Minecraft 區塊是正方體,所以堆疊起來是很直覺的,

但當想要畫多邊形及圓形,就得想一下了。

給小孩方格紙,限定他們只能以方格塗滿的方式(如同在 Minecraft ),請她們畫出正三角形、正方形、長的高高的三角形、正五邊形、圓形,因為小女孩想蓋的皇宮可不是正正方方的。

可以正式進入主題,

我在網路上找了些連連看的卡通圖案,對應到在方格紙中,將那些連連看點塗在對應的方格紙的方格內,請他們連連看。當然得限制只能塗在方格上。距離短的還滿直覺,但是當距離長的時候就需要想一下。讓他們多玩玩,也不要急著告訴他們答案,試著讓他們想想有沒有什麼規則,為什麼選那個點?

就這樣隨意塗滿兩點,請小孩畫出連結這兩點的直線,讓他們想一想,
感謝我們走在許多數學大師打造的道路上。 Bresenham’s 演算法是計算兩點相連時,最接近直線的演算法,也是計算機圖學第一個演算法,其推導過程,可以視小孩的理解能力介紹。因為演算法只使用加減法,且邏輯算法上也簡單,所以很適合帶小孩與家長認識,並不是所有演算法都是這麼難懂。

關於 Bresenham’s 演算法可以參考以下的影片,另外這印度的免費線上學習平台 Unacademy,也可以參考。

[embedyt] http://www.youtube.com/watch?v=5NV7HDI4xWk[/embedyt]

也介紹另一個計算兩點最接近直線的演算法,Digital Differential Analyzer (DDA),這演算法會運用到乘除,所以若小孩也會乘除的話,可以帶著他們認識這演算法。

[embedyt] http://www.youtube.com/watch?v=g4RUfANJmTA[/embedyt]

附帶說明以上這兩個演算法都能支援畫圓,所以我把 Bresenham’s 演算法視為玩 Minecraft 第一個要認識的演算法。但也請家長們不要直接教小孩學習這演算法,有需求才會有熱誠想要學。若小孩沒需求,那就依照小孩的喜好興趣製造需求給他。

「需求」->「模仿」->「思考」->「創新」

也可以想想這兩個演算法的差異,以及在實務運用上的有何不同,還有哪些演算法也是這樣的用途呢?

而小孩在玩 Arduino 時,要用到LED點矩陣或LED字幕機時,也會用到這演算法。

 

Tag:Minecraft, 程式設計

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C.K. Tseng

我是陪伴兩個孩子一起成長與學習的爸比。
學習是一種交互作用,親子之間也需要互相學習。
現在是親子共學的時代,我很享受在其中。

熱愛接觸大自然,海洋高山總是給我平靜舒壓的力量。
有數學、資工背景的我喜歡探索新知,也愛玩新科技,
一直以來身處在資訊網路業,快樂地生活著。

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