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Scratch 3.0でオリジナルブロックをつくろう

Scratch 3.0が正式版となって登場!

更新

  • 2019/1/16 Scratchで楽しく学ぶ アート&サイエンスの著者の石原さん@champierre 直々にコメントをいただいて、しかも修正箇所もご指摘いただきました。ありがとうございました!びっくりしたー
  • 2019/3/31 @mkisono から最新版に合わせたコメントいただきsrc/extension-support/extension-manager.js修正!ありがとうござました!
  • 2019/8/19 公開方法を追記しました。
  • 2019/9/7 作れるブロックのタイプ4種類をこちらにまとめました。

2019/1/3、ついにScratch 3.0がでました。

Scratch
https://scratch.mit.edu/

かっこいいですね~!

2019-01-04 (5).png

2020年からの小学校プログラミング必修化に向けて、タブレット対応も完了したことになります。
これで導入の拍車がかかるScratch 3.0。
実装もかなり洗練されていて、もうこどもの勉強道具の領域を超えています

Scratch 3.0の重要ポイントと、オリジナルブロック追加方法について説明します。

3.0の重要ポイント (使う人向け)

  • ブラウザだけで動作 (これは従来通り)
  • Flashなしで動作可能に :thumbsup:
    したがってiPad、タブレット、iPhoneなどどこでも使用可能
  • チュートリアルが豊富に。
    マニュアルなしでもとにかく触りながら覚えられる。
  • デザインが段違いに洗練された。

3.0の重要ポイント (Scratch3.0内実装)

  • 内部はNode.js。TypeScriptではない生のJavaScript。
  • 画面はReactで実装されていて、各パーツでちゃんとコンポーネント化されている。すばらしい。
  • ES2015(constなど)には対応。しかしES2017(asyncなど)は未対応。webpackでコンパイルしている。
  • 拡張機能の仕様のたたき台が公開されている。2から少し変わったらしい。
  • npmパッケージを導入可能。拡張機能にも利用できるらしい(公式には書いてないが私はできた)

オリジナルブロックをつくってみよう

わたしは、2つの方法でブロックをつくりました。

  • 方法1.感触を試すだけ
  • 方法2.ちゃんとしたオリジナルブロックを作る
    • 自分の開発環境を作る
    • ブロックを実装
    • GUI側を更新

方法1.お試しサイトで感触を試す

この方法の特徴

  • 雰囲気はつかめるので、入りとしてはよい
  • 単一JavaScriptファイルのみ読み込み可能
  • ブラウザリロードで消えてしまう
  • npmパッケージ利用不可

やりかた

以下の記事の通りに実施します。
すると、正式版ではないサイトで自作JavaScriptを読み込ませることで、オリジナルブロック追加の感触が試せます。
うまくいけば10分ほどでできます。

利用する正式版ではないサイト

試した結果

image.png

できた!!

方法2. ちゃんとしたオリジナルブロックをつくる

教えていただいたのは公式Wikiさんのツイート。

この方法の特徴

  • 開発環境が手に入る
  • npmなどを使い、自由にNode.jsの拡張機能を作れる
  • まだ開発済みブロックを共有・公開するまでには至らない
    公開はScratch開発チームにて実施。共有はこれからやり方が提供されるそう。公式Wiki

前提 [2019/09追記]

私が確認した環境は以下2つで、いずれも成功。

pattern 1 pattern 2
OS Windows 10 MacOS Mojave 10.14.6
npm 6.4.1 6.9.0
node 11.2.0 12.1.0
備考 WSL(ubuntu 18.04)上です

やりかた

公式Wikiの記事に記載の通りに実施しますが、途中から私のアレンジです。

今回は、ただ入力の文字列をログに吐き出すブロックを作ります。

1) 開発環境を整えます

2つのgitプロジェクト(scratch-vm, scratch-gui)をクローンします。
両方とも開発する部分があるので、同時にコンパイルできるように、scratch-guiを親として、scratch-vmを子供としてリンクして使用します。

## 以下yarn はnpmでも可能
$ git clone --depth 1 https://github.com/llk/scratch-vm.git
$ git clone --depth 1 https://github.com/llk/scratch-gui.git
$ cd scratch-vm && yarn install && yarn link
## 上記でscratch-vmの依存パッケージがダウンロードされる
## 最後にnpmのリンクに追加される。
$ cd scratch-gui && yarn link scratch-vm && yarn install
## 上記で、scratch-vmを子供としてリンクし、ほかのパッケージをダウンロードする。

起動を確認します。

$ cd scratch-gui
$ yarn start

コンパイルが完了したら、

にアクセスして画面を見てみます。

image.png

いけましたね。

2) ブロックを実装します

今回はWikiに従い「newblocks」という新しい拡張機能を追加する。
拡張機能は複数のブロックを含むことができるが、今回のnewblocksは1つのブロックのみを持つ。

追加(★)および更新(★★)するファイルは以下。(scratch-vmのソースツリー)

.
├── LICENSE
├── node_modules
├── package.json
├── package-lock.json
├── README.md
├── src
│   ├── blocks
│   ├── dispatch
│   ├── engine
│   ├── extensions
│   │   ├── scratch3_ev3
│   │   ├── scratch3_newblocks 【★これを追加する】
│   │   │   └── index.js【★これを追加する → ファイル1】
│   │   ├── 【その他いくつか】
│   │   └── scratch3_wedo2
│   ├── extension-support
│   │   ├── argument-type.js
│   │   ├── extension-manager.js 【★★これを更新する → ファイル2】
│   │   └── 【その他いくつか】
│   ├── import
│   ├── index.js
│   ├── io
│   ├── playground
│   ├── serialization
│   ├── sprites
│   ├── util
│   └── virtual-machine.js
├── test
├── TRADEMARK
├── webpack.config.js
├── yarn-error.log
└── yarn.lock

さて、1の手順でダウンロードしてきたscratch-vm内に、ソースコードを追加・更新します。

ファイル1src/extensions/scratch3_newblocks/index.jsは、ブロックの処理を記載します。

src/extensions/scratch3_newblocks/index.js
const ArgumentType = require('../../extension-support/argument-type');
const BlockType = require('../../extension-support/block-type');
const Cast = require('../../util/cast');
const log = require('../../util/log');

class Scratch3NewBlocks {
    constructor (runtime) {
        this.runtime = runtime;
    }

    getInfo () {
        return {
            id: 'newblocks',
            name: 'New Blocks',
            blocks: [
                {
                    opcode: 'writeLog',
                    blockType: BlockType.COMMAND,
                    text: 'log [TEXT]',
                    arguments: {
                        TEXT: {
                            type: ArgumentType.STRING,
                            defaultValue: "hello"
                        }
                    }
                }
            ],
            menus: {
            }
        };
    }

    writeLog (args) {
        const text = Cast.toString(args.TEXT);
        log.log(text);
    }
}

module.exports = Scratch3NewBlocks;

ファイル2src/extension-support/extension-manager.jsは、ブロックの一覧です。
そこに先ほどのscratch3_newblocksを追加します。

src/extension-support/extension-manager.js

const builtinExtensions = {
    coreExample: () => require('../blocks/scratch3_core_example'),
    pen: () => require('../extensions/scratch3_pen'),
    wedo2: () => require('../extensions/scratch3_wedo2'),
    music: () => require('../extensions/scratch3_music'),
    microbit: () => require('../extensions/scratch3_microbit'),
    text2speech: () => require('../extensions/scratch3_text2speech'),
    translate: () => require('../extensions/scratch3_translate'),
    videoSensing: () => require('../extensions/scratch3_video_sensing'),
    speech2text: () => require('../extensions/scratch3_speech2text'),
    ev3: () => require('../extensions/scratch3_ev3'),
    makeymakey: () => require('../extensions/scratch3_makeymakey'),
    gdxfor: () => require('../extensions/scratch3_gdx_for'), 【★最後のコンマを追加
    newblocks: () => require('../extensions/scratch3_newblocks')【★ この行を追加
};

これで、ブロックの実装は完了です。おめでとうございます。

3) GUIを更新します

ユーザがブロックを追加できるようにGUIを変更しましょう。

GUIの左下の「+」ボタンを押すと、メニューが出てきます。これをライブラリといいます。

image.png

ここに2)でつくったブロック処理を追加します。
scratch-guiのフォルダ内のsrc/lib/libraries/extensions/index.jsxの最後に以下を追加します。

src/lib/libraries/extensions/index.jsx



import wedoMenuImage from './peripheral-connection/wedo/wedo-small.svg';
import wedoButtonImage from './peripheral-connection/wedo/wedo-button-illustration.svg';

// 冒頭importが続く部分に以下の2行を追加
import newBlockImage from './newblocks/newblocks.png';
import newBlockButtonImage from './newblocks/newblocks-small.png';

export default [
    {
        中略
        connectingMessage: (
            <FormattedMessage
                defaultMessage="Connecting"
                description="Message to help people connect to their WeDo."
                id="gui.extension.wedo2.connectingMessage"
            />
        ),
        helpLink: 'https://scratch.mit.edu/wedo'

    }
// ここから下を追加
,
    {
        name: 'NewBlocks',
        extensionId: 'newblocks',
        collaborator: 'Me',
        iconURL: newBlockImage,
        insetIconURL: newBlockButtonImage,
        description: (
            <FormattedMessage
                defaultMessage="New blocks."
                description="my block"
                id="gui.extension.newblocks.description"
            />
        ),
        featured: true,
        disabled: false,
        internetConnectionRequired: true,
        bluetoothRequired: false,
        helpLink: 'https://scratch.mit.edu/wedo'

    }
// ここまでを追加
];

メニュー用の画像を追加します。
追加する場所として先程のsrc/lib/libraries/extensions/の下にnewblocksというフォルダを追加します。
メニューの背景用の画像として、同じフォルダに600 x 372のサイズのnewblocks.pngファイルを追加します。

newblocks.png

メニューのアイコン用画像として、同じフォルダに180 x 180のサイズのnewblocks-small.pngファイルを追加します。

newblocks-small.png

こんなフォルダ構成になっていればOK.

.
├── LICENSE
├── package.json
├── prune-gh-pages.sh
├── README.md
├── src
│   ├── components
│   ├── containers
│   ├── css
│   ├── examples
│   ├── index.js
│   ├── lib
│   │   ├── alerts
│   │   ├── libraries
│   │   │   └── extensions/
│   │   │   │   ├── index.jsx 【★ 更新された】
│   │   │   │   ├── newblocks【★追加された】
│   │   │   │   │   ├── newblocks.png 【★ 追加された】
│   │   │   │   │   └── newblocks-small.png 【★ 追加された】
│   │   │   │   └── 【その他】
│   │   ├── log.js
│   ├── playground
│   ├── reducers
│   └── test.js
├── static
├── test
├── TRADEMARK
├── translations
├── webpack.config.js
├── yarn-error.log
└── yarn.lock

ここまできたら最後。1)の最後と同じように、GUIを起動します。
これでコンパイルが走り、うまく2)のブロックと3)のGUIがコンパイルされれば成功。

$ cd scratch-gui
$ yarn start

結果:

メニューを開くと、自分で作った拡張機能「NewBlocks」が表示されるので、クリックします。

image.png

そうすると、元の画面のアイコンの一番下にNewBlocksが追加されていて、その中に、log(hello)があります。

image.png

この新しいブロックをプログラムに追加して、旗(スタート)ボタンをおすと、右下のデバッグ画面に

vm hello

と出ています。

デバッグ画面は、ブラウザごとに違いますので、出し方はこちらw3schoolを参考にしてください。ChromeならF12キーで出てきます。

目的の「ログに書き出す」を達成したことがわかります。

ブロックの中の文字を変えてみてスタートを押してもちゃんと値が変わることが確認できますよね。
ちゃんとブロックが動いていますね。

公開する

すでにscratchのソースコードには公開するための仕掛けがついています。
やり方はこちらのWikiに書いてあります。

私の場合は、GitHub上でもとのレポジトリ(LKK/scratch-gui)をフォークして自分のレポジトリ(onelittlenightmusic/scratch-gui)を作成します。
上記で作成した開発環境のoriginを自分のレポジトリに変更します。

git remote add origin2 https://github.com/onelittlenightmusic/scratch-gui.git
git remote remove origin
git remote rename origin2 origin
yarn run build
yarn run deploy

すると、自分のレポジトリのなかで作成されたgithub pagesに公開されます。
(私の場合はhttps://onelittlenightmusic.github.io/scratch-gui/)

image.png

まとめ

できました。これまで私いろんな記事書きましたが、これまでになかった興奮です。

Scratch 3.0のブロックが作れてしまいました。しかもこんなにかんたんに。

さて、私のほうでは、バックエンドにGraphQLサーバを置いておき、apollo-linkを使って天気を取得するブロックも作ってみたりしてます。

image.png

Scratch猫くんがリアルタイムにNew yorkの天気を教えてくれますよ。

このやり方はまた別の機会に。

残課題

  • せっかく作ったブロックはみなリリースしたいはず。GUIとVMにまたがるこの修正箇所をいかにリリースできるしかけにするのか。Scratch teamが鋭意検討中とのこと。期待しましょう。私自身は、node-REDのようにnpmパッケージとして公開すれば、動的にロードできる、というふうになっているとベストと思います。

備考

Scratch自体は今8歳の娘が昔から結構触ってたのですが、それでもこれまでベータ版で公開されていたScratch 3.0を触らず嫌い。。これからは積極的に触ってもらおうと思います。

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