挑戰OpenSCAD迷宮產生器

最近一直在翻譯有點悶，總想著玩點什麼來解放一下腦袋，有時你的心中就是會有這樣的蠢動，這時需要的就是踏出第一步，直接把頭洗下去，就對了，還記得任務解除那一瞬間的成就感嗎？我們最初跨入程式設計，不都是因為這一類的爽度嗎？

想要創作的蠢動

工作就是工作，有時很難找到什麼樂趣，我很明白這點，最近我的工作是翻譯《jQuery in action》第三版，前兩版都是我翻的，因此第三版還是接下來了，即使我先作好了先前專欄〈技術翻譯從己出發〉說過的心態準備，然而翻譯本身辛苦這件事，本質上並不會改變，為了避免翻譯過程的單調與苦悶，在進度尚且滿足的情況下，我還會學學Go語言，玩一下3D列印的東西，轉換一下焦點與心情。

隨著翻譯進度超過全書的一半，自己都可以感受到心情逐漸變得浮躁了，好一些日子沒有寫些正經（好玩）的程式，心裡開始覺得像是一大堆的螞蟻在爬來爬去，癢得很是難受，最近在玩3D建模，也試著用OpenSCAD寫了個手機顯微鏡頭的固定夾，在成果還不錯的情況下，反而讓心情更浮躁了，更想寫個什麼有挑戰性的東西，而且是手動建模無法完成、只有程式建模可以做到的東西。

那麼來做個迷宮產生器如何？如果成功，就可以產生隨機可列印的迷宮，後續還可以應用在各式3D建模上，應該滿酷的！

在Thingiverse網站上略略搜尋了一陣，雖然有一些迷宮產生器，不過，多半是配合其他程式語言產生OpenSCAD檔案，然後才用OpenSCAD匯出STL模型檔，純OpenSCAD實作的迷宮產生器我沒找到，這就有了挑戰的價值！某一天就擱下了當日應該完成的翻譯進度，找了個迷宮演算法，嘗試開始用OpenSCAD來實現看看！

我想得太簡單了！

原本我的構想很單純，不過就是將一門語言的實作，改以OpenSCAD實現嘛！應該不難！OpenSCAD沒有畫線的函式，這沒問題，內建的square函式可以繪四邊形，只要寬度設小一些，就可以當成直線繪製了，因此我簡單地實現x_line與y_line兩個module，打算用來繪製迷宮的牆壁，接著我開始想要實作迷宮陣列了。

咦？怎麼迴圈中的變數行為怪怪的？跟我預期的結果不太一樣？

關於學東西要從做中學，還是打好基礎再動手做這件事，一直以來總有不同的聲音與爭論。對我來說，這沒什麼好爭論的，無論選擇哪個，都有人因此而進入大門，也總有人受挫而停止，我本身的話就是看情況或看心情，對於OpenSCAD就是屬於後者，我承認一開始並沒有很認真地看待它，想用到什麼就翻翻線上文件，試幾個簡單的範例確定特性，然後就動手套用。

因為迷宮產生時要需要有反覆的流程，第一個想到的就是迴圈（長久以來受到命令式語言的訓練，就是如此），然而，其中變數的特性令人狐疑了，腦海中浮現了某種典範的可能性，帶著懷疑的心情建立了一個向量，然後試著想改變其中的向量值，中獎了，果然得到一個大大的錯誤，它是Immutable的！我很快地調查了線上迴圈，有關於module、function、for迴圈等語法……

印象中確實曾經看過，OpenSCAD之所以會有不同語言的Porting，是因為OpenSCAD語言表述能力的問題，忽然之間我就懂了「表述能力」某些部份是指什麼了，這（幾乎）是函數式語言啊？！一些看似命令列中才會有的元素，像是for迴圈等，其實只能在module中使用，就像函數式語言中非純粹的部份，function中就是一堆無副作用的運算，相當於函數式語言中純粹的部份。

失敗也是養分

從做中學這回事，本來就是遇上什麼困難，就想辦法加以解決，因此而獲得解決任務中最關鍵的知識，而不是那些用不上的枝微末節。

然而，付出的代價，就是搜尋答案與自行試誤的時間，而且，你必須有把過程中每個失敗都當成養分的心理準備！

我寫的迷宮演算法其實本身並不難，如果用Java寫，加上畫圖大概半小時就可以寫完，程式也只需要幾十行，然而，使用OpenSCAD實作，卻花了我十幾個小時！

會花那麼久的時間，是因為OpenSCAD的特性，實際把頭洗下去才發現，它幾乎就是純函數式語言的風格，對迷宮演算過程經常需要記錄與修改迷宮走訪狀態來說，它的Immutable與function中沒有迴圈的特性，對習慣命令式思維的人來說就會傷透腦筋，絕大多數的時間，我都花在翻轉命令式流程成為函數式流程之上。

中間的小挫折就不說了，即使我對函數式語言有著一定程度的認識，實作的過程中，幾度因為最終結果不正確，而產生了放棄的念頭，歸根究底，多半是對流程想得不夠清楚，命令式一行就可以解決的事，函數式可能得拆成四、五個步驟，在用OpenSCAD寫迷宮演算法的過程中，思緒被整個翻轉過來了，再簡單的運算都得轉成函式，沒有修改狀態這回事，只有直接建立新狀態，而整個腦袋就是一直遞迴、遞迴、遞迴……

第一個晚上初次的失敗，還在預料之內，想說休息一下，明天再試試；第二天重新做更細部的分解，結果更令人沮喪，我發現自己設計的資料結構方向完全錯誤，這代表著至今寫的module與function，幾乎都要砍掉重練。

於是，我開始想著乾脆手動設置迷宮向量好了，只是，這太蠢了，而且根本就不是隨機迷宮了，該放棄嗎？時間都花了，頭都洗下去了，沒弄出來好可惜，這樣的念頭，讓我想先放著，轉換一下心情，試著隔日再來挑戰。

一個字，就是「爽」

靈光一現的感覺，開發者一定都曾有過，我在晚上睡覺時就又還是想著隨機迷宮這件事（對健康來說不是個好習慣），想著想著，竟然想到了另一個方向，對於睡前的靈光一現，我都下意識地命令自己，躺著就躺著了，一切等明早起床再說，這樣才會有個清楚的腦袋。

不過，實際上，隔天再戰的結果又失敗──迷宮產生了，但是，有些牆不見了！

然而，產生出來的迷宮非常接近成品，我知道整體方向是對的，一定只有一、兩個地方運算錯誤，才會導致重複拆除了某些牆面，我從頭逐一測試了每個function，確保它們如預期地運作，實際上修正的bug超過一、兩個，然後就突然在某次按下存檔的那一刻，出現了完美的迷宮，此時，心中第一個浮現的，反而是問句「我成功了？」

接著下一秒鐘，就完全是個「爽」字了，突然間，之前的挫折感都變成了成就感，而先前翻譯時累積下來的苦悶，也隨著這結果的產生，而整個紓解了。

我在Thingiverse及Twitter等Social Media上，分享了我的作品，看著一堆人轉推、按like，說「好酷」、「問這是怎麼做到」之類的時候，突然，就讓我想起第一次用Java寫出記事本時的開心與喜悅！

有個算耳熟能詳的廣告樣詞，大致上是「在追求完美的過程，別忘了最初的單純」，說實在地，這個迷宮產生器寫得很亂，效率也一定沒有很好（需要重構一下，不過，那是改天的事了），然而帶來的一個字，就是「爽」！

回想一下，當初的你，是不是也是因為這樣的爽度，而跨入程式設計這個領域呢？

現在的你在做些什麼呢？很久沒有這種感覺了嗎？如果是的話，找個時間、找個題目，直接把頭洗下去就對了！