【２Ｄ】プレイヤーを軸にして公転する弾の機能②

　２Ｄゲームにおいて、プレイヤーを軸にして公転する弾の機能の応用例です。

　公転する弾がプレイヤーの周囲にあるとき、ボタンを押すことで、
プレイヤーの向いている方向に弾をまとめて投射する機能を作成します。

＜応用例　ーボタンを押すとプレイヤーの進行方向に弾をまとめて投射するー＞

動画ファイルへのリンク

　事前に前回の手順の実装が必要になります。

　　=>　【２Ｄ】プレイヤーを軸にして公転する弾の機能①

　この機能の実装にあたっても、ゲームオブジェクトの親子関係を活用します。

１．公転する弾をまとめるための ThrowingBullet ゲームオブジェクトの作成とプレハブ化

　公転する弾を投射するにあたり、弾１つずつを制御するのではなく、
それらを束ねるためのゲームオブジェクトを作成し、その子オブジェクトとして公転する弾をセットします。

　そのための親役となるゲームオブジェクトを作成し、プレハブにします。
Create Empty で新しいゲームオブジェクトを作成します。ThrowingBullet に名前を変更します。

　親オブジェクトの Transform の設定は初期値(Position と Rotation は両方とも(0,0,0)、Scale は(1,1,1)) に設定してください。

　また、Rigidbody2D コンポーネントをアタッチし、Gravity Scale を 0 にして重力の影響を受けない状態にします。
合わせて、Constraint の Freeze Rotation Z にチェックを入れて回転しないようにします。

構成

　下記は各オブジェクトの参考値です。

＜親オブジェクト　インスペクター画像＞

　外見上はなにもないゲームオブジェクトになります。

　完成したらプレハブにしてください。

　プレハブ後はヒエラルキーから削除してください。

２．＜弾を投射させるクラスのサンプルコード＞

　公転する弾を束ねて、プレイヤーの向いている方向に投射する制御クラスを作成します。

　先ほど作成した ThrowingBullet プレハブにアタッチして利用します。

ThrowingBullet.cs

<= クリックしたら開きます。

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class ThrowingBullet : MonoBehaviour
{
    private Rigidbody2D rb;
    

    /// <summary>
    /// 初期設定
    /// </summary>
    /// <param name="bulletList"></param>
    public void SetUp(List<OrbitingBullet> bulletList) {

        TryGetComponent(out rb);

　　　　// 公転する弾の情報を List から１つずつ取り出す
        foreach (OrbitingBullet bullet in bulletList) {

　　　　　　// 公転する弾をこのゲームオブジェクトの子オブジェクトに設定
            bullet.transform.SetParent(this.transform);
            
　　　　　　// OrbitingBullet ゲームオブジェクトが回転していると投射した際にも回転してしまい、プレイヤーの向いている方向に正しく投射できないため
　　　　　　// OrbitingBullet ゲームオブジェクトにアタッチされている OrbitingBullet スクリプトを削除
　　　　　　// 子オブジェクトの boby ゲームオブジェクトの方の OrbitingBullet スクリプトは問題ないのでそのまま
            Destroy(bullet);
        }
    }

    /// <summary>
    /// プレイヤーの向いている方向に発射
    /// </summary>
    /// <param name="direction"></param>
    /// <param name="duration"></param>
    public void Shot(Vector2 direction, float duration) {

　　　　// 公転する弾が子オブジェクトになっているので、このオブジェクトが移動すると、一緒に移動する
        rb.AddForce(direction, ForceMode2D.Impulse);

　　　　// このゲームオブジェクトを削除。子オブジェクトになっている公転する弾もまとめて削除される
        Destroy(gameObject, duration);
    }
}

　今回のケースも、ゲームオブジェクトの親子関係を上手く活用した機能になっています。

３．ThrowingBullet プレハブに ThrowingBullet スクリプトをアタッチする

　ThrowingBullet プレハブに ThrowingBullet スクリプトをアタッチします。

インスペクター画像

４．＜弾を生成するクラスの修正用サンプルコード＞

　先ほどの手順で作成した OrbitingBulletGenerator をスクリプトを修正します。

　投射する弾を生成し、初期設定する命令と発射する命令を実行する機能を追加します。

OrbitingBulletGenerator.cs

<= クリックすると開きます。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using DG.Tweening;

/// <summary>
/// 回転武器の状態
/// </summary>
public enum OrbitingBulletState
{
    Nothing,
    Turning,
    Thorwing,
}

public class OrbitingBulletGenerator : MonoBehaviour
{
    // 公転用の処理の設定値
    [SerializeField] private OrbitingBullet bulletPrefab;       // 生成する弾のプレハブ
    [SerializeField] private int debugNumberOfBullets = 1;      // 生成する弾の数

    private List<OrbitingBullet> bulletList = new();            // 生成した弾を管理するための List
    private CharaController charaController;                    // CharaController の情報を参照するための変数

    private float tweenTime = 0.3f;                             // 生成した弾が配置場所まで移動する時間
    
    private OrbitingBulletState currentOrbitingBulletState = OrbitingBulletState.Nothing;     // 弾の状態
    public OrbitingBulletState CurrentOrbitingBulletState => currentOrbitingBulletState;      // 弾の状態の get プロパティ
    

////*　新しい変数の宣言を３つ追加します　*////


    // 投射弾の設定値
    [SerializeField] private ThrowingBullet throwingBulletPrefab;       // 生成する投射弾用のプレハブ
    [SerializeField] private float thorwingSpeed;　　　　　　　      　 // 投射速度
    [SerializeField] private float duration = 2.0f;　　　　　　　　　　 // 投射弾が破棄されるまでの生存時間


////*　ここまで　*////


    /// <summary>
    /// 初期設定
    /// </summary>
    public void SetUpBulletGenerator(CharaController charaController)
    {
        this.charaController = charaController;
    }

    /// <summary>
    /// バレットの生成と配置
    /// </summary>
    public void GenerateBullet(Vector2 direction, int numberOfBullets = 0) {
        // デバッグ用
        numberOfBullets = numberOfBullets == 0 ? debugNumberOfBullets : numberOfBullets;

        currentOrbitingBulletState = OrbitingBulletState.Turning;
        
        //  弾の数に基づいて、各弾の発射角度を計算
        float offsetAngle = 360f / numberOfBullets;

        // 弾の数だけループ
        for (int i = 0; i < numberOfBullets; i++)
        {
            // 今回発射する弾の角度を計算
            float angle = i * offsetAngle;
            
            // 発射角度をベクトルに変換して、弾の進行方向を計算(Quaternion * Vector3 の計算)
            Vector3 offsetDirection = Quaternion.Euler(0, 0, angle) * direction;
            Debug.Log($"弾の進行方向と位置 : { offsetDirection }");
            
            // 弾を生成する
            // 「プレイヤーの位置 + 計算しておいた弾の進行方向を加える」ことで
            // プレイヤーの円周上に等間隔の角度の幅で弾が配置される
            //bullet = Instantiate(bulletPrefab, transform.position + offsetDirection, Quaternion.identity);
            
            // DOTween を使う場合はこちらを使う
            OrbitingBullet bullet = Instantiate(bulletPrefab, transform.position, Quaternion.identity);
        
            // 弾とプレイヤーの親子関係の構築
            bullet.transform.SetParent(charaController.transform);
            
            // DOTween の処理
            {
                // 現在のサイズを一時保存してから、サイズをすべて 0 にして手裏剣を見えない状態にする
                float scale = bullet.transform.localScale.x;
                bullet.transform.localScale = Vector3.zero;

                // サイズを元に戻すことで、手裏剣をサイズアップさせて徐々に表示する
                Sequence sequence = DOTween.Sequence();
                sequence.Append(bullet.transform.DOScale(Vector3.one * scale, tweenTime)
                    .SetEase(Ease.OutBack));

                // 配置位置まで移動。DOTween で配置する場合、座標移動は生成時ではなく DOTween でおこなう
                sequence.Join(bullet.transform.DOLocalMove(bullet.transform.localPosition + offsetDirection, tweenTime)
                    .SetEase(Ease.InQuart));
            }
            
            // 弾の設定(公転回転開始)
            bullet.SetUp(charaController);
            
            bulletList.Add(bullet);
        }
    }


////*　新しいメソッドを２つ追加します　*////


    /// <summary>
    /// プレイヤーの向いている方向に弾を放射
    /// </summary>
    /// <param name="direction"></param>
    public void GenerateThrowingBullet(Vector2 direction) {

　　　　// 公転する弾の状態を投射状態にする
        currentOrbitingBulletState = OrbitingBulletState.Thorwing;

        // 複数の弾を管理するためのコンテナ役の ThrowingBullet ゲームオブジェクトを生成
        ThrowingBullet throwingBullet = Instantiate(throwingBulletPrefab, transform.position, Quaternion.identity);
        
        // ThrowingBullet ゲームオブジェクトの初期設定。この中で公転する弾を ThrowingBullet ゲームオブジェクトの子オブジェクトにする
        throwingBullet.SetUp(bulletList);

　　　　// ThrowingBullet ゲームオブジェクトをプレイヤーの向いている方向に投射
        throwingBullet.Shot(direction * thorwingSpeed, duration);
        
        // 次の弾の生成準備
        StartCoroutine(ResetOrbitingBullets());
    }

    /// <summary>
    /// 弾を放射した後の処理
    /// OrbitingBulletState.Nothing にすることで、CharaController 側で再度、公転する弾の生成処理を実行させる
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    private IEnumerator ResetOrbitingBullets() {

　　　　// 投射する弾が破壊されるまで処理を中断して待機
        yield return new WaitForSeconds(duration);
        
        // 公転する弾は親オブジェクトごとまとめて削除されているので、管理していた List のみクリアする = Missing の状態になっているため
        bulletList.Clear();
        
　　　　// 公転する弾がない状態にする
        currentOrbitingBulletState = OrbitingBulletState.Nothing;
    }


////*　ここまで　*////


}

５．修正したスクリプトの設定を行う

　Generator スクリプトがアタッチされているゲームオブジェクトのインスペクターを確認し、新しく追加した変数の設定を行います。

インスペクター画像

　throwingBulletPrefab 変数には、投射する弾をアサインします。
今回は ThrowingBullet プレハブをドラッグアンドドロップしてアサインしてください。

　throwingSpeed 変数は投射する速度、duration は投射する弾の生存期間です。生存期間後に破壊されます。

　下記は参考値です。

インスペクター画像

６．攻撃処理用のスクリプトを修正する

　前回の修正内容はそのまま利用します。
そのほかに、ボタンを押したときに公転する弾を投射させる処理の命令と、公転する弾の再生成の処理の命令を追加します。

　抜粋しますので、自分のプロジェクトに合わせて実装してください。

　仮に CharaController としています。

CharaController.cs

    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButton(0))
        {
            Vector2 tapPos = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);

            Move(tapPos);
        }


////*　ここから処理を追加　*////


        // マウスクリックした際、公転している弾が存在しており、かつ、それが投射されていないのであれば
        if (Input.GetMouseButtonDown(1) && oribitingBulletGenerator.CurrentOrbitingBulletState == OrbitingBulletState.Turning) {

　　　　　　// 投射する
            oribitingBulletGenerator.GenerateThrowingBullet(direction);
　
　　　　　　// 公転する弾を生成する準備に入る
            StartCoroutine(PrepareOrbitingBullet());
        }


////*　ここまで　*////


    }


////*　新しいメソッドを１つ追加　*////


    /// <summary>
    /// 公転する弾の生成準備
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    private IEnumerator PrepareOrbitingBullet() {

        // 投射した弾がなくなるまで待機
        yield return new WaitUntil(() => oribitingbulletGenerator.CurrentOrbitingBulletState == OrbitingBulletState.Nothing);
        
        // 投射した弾と一緒に公転する弾も破壊されるので、再度、公転する弾を生成する
        oribitingbulletGenerator.GenerateBullet(direction);
    }


////*　ここまで　*////


　　//　他の処理　//

　スクリプトを修正したらセーブします。　

７．ゲームを実行して動作を確認する

　ゲームを実行して動作を確認しましょう。

　漠然と動かすのではなく、自分が作成したスクリプトの内容を確認し、処理が正常に動作しているかを見極める力をつけていってください。

　インスペクターで生成する弾の数を指定できますので、値を変更しながらデバッグして確認する必要があります。
弾の数に応じて等間隔で配置されるかを確認しましょう。

＜確認動画　ーボタンを押すとプレイヤーの進行方向に弾をまとめて投射するー＞

動画ファイルへのリンク

　上手く動かない場合には、Unity 内の設定や、スクリプトの内容を見直してください。

・Rigidbody2D コンポーネントが、子オブジェクト(OrbitingBullet オブジェクト)にアタッチされている
　　→　親子のオブジェクトの両方に Rigidbody2D がアタッチされていると競合してしまい、物理演算が正常に行われなくなる。投射せず停止するなど

・子オブジェクト(OrbitingBullet オブジェクト)に OrbitingBullet スクリプトがアタッチされている
　　→　プレイヤーの位置で公転を繰り替えそうとするため、回転しながら予期しない方向に飛んでいく

　これらによって、正常に動作しなくなりますので、当てはまる場合にはチェックしてみてください。
　

　以上で完成です。

　次は発展編です。弾に関連する処理について、いくつかのリファクタリング手法を学習しましょう。

　インターフェースと抽象クラスを活用し、弾を抽象化して設計する方法や、
弾を毎回生成/削除する方法ではなく、オブジェクトプールの機能を利用してリサイクルできる方法などです。

　弾の機能を抽象化することで、処理の共通化や、異なる弾の制作を効率化することが出来ます。
またオブジェクトプールを利用することで、生成/削除処理を効率化し、不用意な生成と削除の処理を予防することで処理の負荷軽減が行えます。

このページを編集するこのページを元に新規ページを作成

印刷する

コメント（0）

【２Ｄ】プレイヤーを軸にして公転する弾の機能② - i-school 先頭へ

コメントをかく

名前	ユーザIDを使用しないで書き込む	ユーザーIDを使う	ログインする
画像コード	画像に記載されている文字を下のフォームに入力してください。
備考	「http://」を含む投稿は禁止されています。
本文
利用規約をご確認のうえご記入下さい

i-school