プロジェクト演習Ⅱ インタラクティブゲーム制作イントロダクション2 第6回はじめての3Dプログラミングジャンプ(色んな意味で)編今日の内容 • 跳びたい！ – 状態による条件分岐 – 速度と加速度 – 衝突判定の効率化 • そろそろmain()が膨らむのがつらい… – クラスと関数を導入したプログラム • こちらも結構な「ジャンプ」かも…… 今週のプロジェクト • 授業資料ページからダウンロードします – 落としたZipファイルを解凍して、出てきたフォルダを好きなところに配置ちょびっとProcessingチックに書いてみようかプログラムの構造を整理しようそろそろ行数辛くないですか？ • main()がどんどん伸びるよ！ – やったね！…ではない int main(int argc, char *argv[]) { // 準備処理がごちゃー！ … // ここからループ！ while(update() ==true) { // 条件分岐がごちゃー！ … } return 0; • 100行超えた関数をうじうじいじるのはちょっとイケてない – と言いつつ私も顔を背ける…… } なので、関数化したい • 準備でやることは setup() • 毎フレーム処理することはdraw() • あれあれ、これって Processingチック？ void setup() { // ここで準備 }; void draw() { // ここでループ while(update() == true) { // 処理本体 } }; setup()やdraw()の中身も用途に応じて関数に分ける • やることが増えると結局setup()やdraw() が爆発する • 処理のカタマリごとで関数に分けると見通しが良くなる • 関数の基本 – 名前を呼ばれたらそこへジャンプ – 終わったらもどの場所へジャンプ void draw() { while(update() == true) { are(); sore(); } }; void are() { // 超複雑なアレに関する処理 }; void sore() { // 超難解なソレに関する処理 }; そんなプログラミングを実現するために • 「クラス」を導入 – privateのところにプログラムで使いたいオブジェクトや変数を用意する • 関数内で使い捨てるものは関数内でもいい – publicのところに関数を書く • 準備はsetup() • ループはdraw() • それ以外にも関数は作ってよい • main()関数から、きちんとsetup()と draw()を呼んでいるのを確認しておこう – ゲームがオブジェクトになってる？と思った人はなかなか鋭い • 今のやり方だと結局 1ファイルは長くなるが、これを分割する方法はいずれまた前回の課題でやりたかった人もいるでしょうキーを押したら勝手に動く、はどーやるの？以前に教えた条件分岐でできたこと • キーを「押してる間」こうしろ • キーを「押した瞬間」こうしてねだけど • キーを押したら「こう動き始めてね」 – で、一定時間過ぎたら動作終了するようなフラグ、立ってますか？ 1. キーが押された！フラグが立った！ if(キー押された) { フラグON } 2. フラグ立ってる間はこうしなさい！アクションが終了したら、フラグをベキッ！と折りなさい if(フラグON) { アクション1コマ分の処理 if(アクション終わり?) { フラグOFF } } 飛べないアクションはただのアクションだお前ちょっと跳んでみろよジャンプはアクションの命 • ジャンプもフラグによって管理できるアクションのひとつ – 右図は驚異的な跳躍力でお馴染みの配管工Mさんフラグ(モード)管理の流れ • • • • 普通の状態を0とするキーを押されたら上昇モード(1)とする頂点に達したら下降モード(2)とする着地したら0に戻す上昇と下降ってどういう処理？ • 単純に一定距離ぶん上下移動させる – glTranslate()で動かせばいいのだが… – ずっと一定値だと単調で気持ち悪い • 速度と加速度の関係を思いだそう – 速度をいじってやることで動きに緩急が付く – 重力加速度とかに則ってもいいけど、そのままだとあんまり面白くない – 気持ちいい動きを探してみようモードの境目 • 通常→上昇 – キーが押された瞬間 • 上昇→下降 – y方向の速度がマイナスになった時 • 下降→着地 – 地面とぶつかった時 • 先週覚えた「衝突判定」が使えそう！ • 通常→下降 – 足元に地面が無くなったとき！今回の当たり判定 • 障害物はfkut_BlockModel • プレイヤーはfkut_SphereModel • 当たり判定には、fkut_BlockModelの変数に対してcheckToMovingSphere()を使う – block.checkToMovingSphere(other, spd, back); • otherの部分に操作しているSphereModelを、 spdに動かす予定の速度を、backには空のfk_Vectorを渡す – if(命令 == true)でYesなら衝突している • backの部分に渡したfk_Vectorには、spdをどれだけ減算すれば衝突寸前まで戻せるかを表すベクトルが入る真の衝突判定とは • ある瞬間にぶつかってるかどうか、を調べるだけでは「干渉判定」でしかない • 「これくらい動く予定なんだけど、どこかでぶつかっちゃう？」を調べる !!!! ! ? ! spdが非常に重要な変数になる • まずは次のフレームでどれだけ動かしたいかをspdに蓄積し、当たり判定で修正 • 修正が済んだspdをモデルにglTranslate() で適用する • Block対Blockなら checkToMovingBlock()で同じように判定できる用途に応じて使い分け • キャラクターは球 – 見た目はゴージャスに作った形状でもいい – それらを覆うような球を当たり判定用に用意して、親子関係を結べばいい • entry()しなければ表示されない • マップはブロック – 球だとつるつるすべって操作性に難があるその他もろもろカメラを一緒に動かす • 自分で用意したfk_Modelの変数をカメラとしてセットすると、物体同様に動きをコントロールすることが可能 • キャラクターの動きと同期すれば、 FPS的な画面も作れる Modelシリーズの回転制御命令 • 今のところ「方向」を指定するやり方しか教えていないが、他にも色々あります – XYZ軸それぞれについてこのくらいの角度で！などといった姿勢の指定が可能 • glAngle() – 現在位置からここを中心に回転しろ、なんて命令も • glRotateWithVec() • リファレンスを見て実験して確かめようぶつかるためじゃない当たり判定 • ゲームでは「ある地点に到達したら何かがおきる」という処理も必要 • fkut_BlockModelを配置して、そこに接触したらイベント発生、という使い方もできる – entryしなければ表示はされない今日の課題 • BASIC – Xキーを押すと、5秒間(300フレーム)球が赤くなり、 3倍の速さで走るようにしてみよう • フラグとして秒数をカウントする変数を用意 • フラグが立っているかいないかで処理を分岐 • フラグが立っている場合の処理で、残り時間を減算していく • ADVANCED – 2段ジャンプをできるようにしてみよう • EXTREME – ジャンプで上っていけるフィールドを作り、ゴールに到達したらクリアを褒めるメッセージを出して終了するゲームを作ってみよう複雑なフィールドを作ってしまった人へ当たった場合の戻し方戻し方の罠 • 動物体の次フレームでの位置を仮定する • その動きを阻害する可能性のある物体全てと衝突判定を行う • 戻しベクトルが発生したら動物体に適用する • 全物体と判定を終えたら終了… ではない以下のようなシチュを考える • 右図のような状況の場合、Aに衝突して発生した戻しベクトルによって、Bに衝突する危険性がある • A→Bの順に判定できればいいが、そうならなかったらどうする？真上から見た図解決案 • 全部の物体と判定して、 do { 「戻しベクトルが発生戻しベクトル初期化しなかったら」判定終 for(障害物全部) { 了とする当たり判定する • 色々効率化の余地はあ戻しベクトル加算るだろうが、とりあえ } ずはこうしておこう動物体に適用 } while(適用したベクトルがゼロじゃなかったらもう1回ループ); 重力の扱い • 基本的には常時下向きの力を働かせる • そうすると、同じ高さで並べたブロックでつっかかる – 足下のブロックから先に判定できればいいが、そうもいかない • 速度をXZ方向とY方向に分解して2回判定真横から見た図 A B 物体を押せるようにした場合 • 押されて動いた物体vs全物体での判定も必要 – 判定回数が爆発的に増加する • 押して動かせるのは限定的にするべき – でも関数を上手く作れば処理はコンパクトに書けるはず