【２Ｄ】一度に複数発射する弾の先端を、異なる発射方向と一致させる機能の実装例

　２Ｄゲームにおいて、一度に複数の弾の発射機能を作成した際のユースケースです。

　特にこのケースは、一度に複数発射する弾の先端を、異なる発射方向と一致させる際に必要な機能になります。

　例えば、プレイヤーの前方２方向や３方向に弾を発射する場合、弾を扇状に発射するタイプが多いと思いますが、
弾の方向設定と回転設定の処理をしっかりと行わないと、すべて同じ位置に弾が発射されることになってしまいます。

　また、複数の弾を発射する場合、弾の形状が丸型以外であってもプレイヤーの向きと弾の先端方向とを一致していないと、画面表示がちぐはぐになります。

　イメージとしては、弾を矢に置き換えてで考えたとき、矢じりの向きがプレイヤーの向いている方向と一致する形にすることが目的です。

　どういった処理を施す必要があるのかを理解しておくことで、問題を解決する能力を養うことができますし、学習することで他の弾の発射処理にも応用が出来るようになります。

　この記事では、複数の弾を扇状に発射する処理を学習しながら、正しい方向設定の方法も学習しましょう。

＜扇状　２方向＞

＜確認動画　ー発射口の向きと弾の先端の方向が一致している①ー＞

動画ファイルへのリンク

＜確認動画　ー発射口の向きと弾の先端の方向が一致している②ー＞

動画ファイルへのリンク

ゲームオブジェクトの構成

　あくまでもサンプルの構成ですので、自分のプロジェクトの内容に合わせて変更して利用してください。
すでに自分のプロジェクト内にプレイヤー用のキャラがいる場合、この手順は不要です。

　この教材ではこちらの記事の内容をベースに作成しています。

　　　=>　肥大化したクラス内の処理を、役割に応じたクラスを複数作成して分割する実装例②

　ヒエラルキーで Create Empty を行い、Player 用の CharaSet ゲームオブジェクトを作成します。
その子オブジェクトとして、画像を持つ Chara オブジェクトを配置します。

　CharaSet ゲームオブジェクトには Capsule Collider2D コンポーネントと Rigidbody2D コンポーネントをアタッチしておきます。
コライダーのサイズはゲームの環境に合わせて、プレイヤーの当たり判定として利用することを前提に設定してください。
Rigidbody も Constraint の設定を行ってください。

　Chara ゲームオブジェクトの画像などについては、無料のイラスト素材や、アセットストアなどからインポートしたものを利用してください。

2D Character - Astronaut

https://assetstore.unity.com/packages/2d/character...

　下記はサンプルです。この通りである必要はありません。

CharaSet ゲームオブジェクト①

CharaSet ゲームオブジェクト②

Chara ゲームオブジェクト(画像設定・アニメ用)

　ゲームオブジェクトを作成するときに、親子関係がある場合、それぞれの位置が大切になります。
子オブジェクトを作成したら、まずは (0,0,0) の位置に合わせてから、調整を行うようにしましょう。

＜サンプルコード＞

　BulletGenerator をスクリプトし、プレイヤー用のゲームオブジェクトにアタッチします。

　弾を１つ、あるいは２つ発射するための機能です。
このクラスをプレイヤー用のゲームオブジェクトにアタッチした場合、本スクリプト内の transform.position はプレイヤーの位置になります。

BulletGenerator.cs

<= クリックすると開きます。

using UnityEngine;

public class BulletGenerator : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private Bullet bulletPrefab;

    [SerializeField] private CharaController charaController;

    [SerializeField] private float offsetDegrees;  //角度の基準値(扇の角度)


    /// <summary>
    /// バレット生成の準備。生成する弾の数に合わせて分岐させる
    /// </summary>
    /// <param name="direction"></param>
    public void PrepareGenerateBullet(Vector2 direction, int numBullets)
    {
        switch (numBullets)
        {
            case 1:
                GenerateBullet(direction);
                break;
        
            case 2:
                for (int i = -1; i < 2; i += 2)
                {
                    //角度の補正値の決定
                    float offsetAngle = i * offsetDegrees;
        
                    //上の補正値を回転させた回転情報を作る(Quaternion.Euler(a, b, c);で、x、y、z軸周りにそれぞれa、b、c度回転する)
                    Quaternion offsetRotation = Quaternion.Euler(0, 0, offsetAngle);
        
                    //上記の回転情報に、directionを掛けることで、ここで弾の方向のベクトルが決まる
                    Vector2 offsetDirection = offsetRotation * direction;
        
                    GenerateBullet(offsetDirection);
                }
                break;
        
            default:
                break;
        }
    }

    /// <summary>
    /// バレット生成
    /// </summary>
    /// <param name="direction"></param>
    private void GenerateBullet(Vector2 direction)
    {
　　　　//このクラスをCharaSetにアタッチすれば、transform.positionがキャラの位置になる
        Bullet bullet = Instantiate(bulletPrefab, transform.position, Quaternion.identity);

        bullet.transform.SetParent(temporaryObjectsPlace);

        bullet.Shoot(direction);
    }
}

インスペクター画像

　BulletPrefab 変数には発射する弾をアサインします。

　OffsetDegrees 変数はプレイヤーを始点とした扇形の中心角の大きさです。
この角度の範囲内で弾が発射されます。

　下記は参考値です。

インスペクター画像

攻撃機能用の処理を追加する

　こちらも自分のプロジェクトに合わせて追加してください。

　先ほど作成した BulletGenerattor 内にある PrepareGenerateBullet(Vector2 direction, int numBullets) メソッドを実行することで
プレイヤーの向いている方向に弾を発射出来ます。

　メソッドの引数には (プレイヤーの向いている方向、生成する弾の数) をそれぞれ指定してください。

　ここでは参考用に CharaAttack クラスの修正を提示します。
クラスの設計上、プレイヤーの向いている方向は CharaController クラスで管理しているので、その情報を利用します。
生成する弾の数についてはデバッグ用に変数を作成し、そちらで確認を行います。
実際には、自分のプロジェクトの内容に応じて、例えば、プレイヤーのレベル、武器のレベルといったものから算出してつかうようにするといいでしょう。

<= クリックしたら開きます。

using System.Collections;
using UnityEngine;

/// <summary>
/// キャラの攻撃用クラス
/// </summary>
public class CharaAttack : MonoBehaviour, IChara
{
    [SerializeField] private float attackInterval;
    private BulletGenerator bulletGenerator;

    private bool isAttack;

    private Vector2 attackDirection;
    
    // CharaManager から最新のプレイヤーの方向の情報を参照するためのプロパティ
    public Vector2 AttackDirection { set => attackDirection = value; }


////*　新しい変数の追加　*////


    [SerializeField] private int debugNumBullets = 1;
   

////*　ここまで　*////

 
    /// <summary>
    /// インターフェースで強制的に実装されるメソッド
    /// </summary>
    public void SetUpChara() {
        TryGetComponent(out bulletGenerator);
        
        Debug.Log("CharaAttack 設定完了");
    }
    
    /// <summary>
    /// 反復攻撃の準備
    /// </summary>
    public void PrepareAttackRepeatedly() {
        isAttack = true;
        StartCoroutine(AttackRepeatedlyCoroutine());
        
        Debug.Log("攻撃準備開始");
    }

    /// <summary>
    /// 反復攻撃
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    private IEnumerator AttackRepeatedlyCoroutine()
    {
        while (true)
        {
            // while の内部に bool などの分岐を作ると、攻撃の一時停止や再開に対応できる
            if (!isAttack) {
                yield return null;
                continue;
            }
            
            yield return new WaitForSeconds(attackInterval);
            Attack();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 攻撃の実処理
    /// </summary>
    private void Attack() {


////*　メソッドに引数を追加　*////


        bulletGenerator.PrepareGenerateBullet(attackDirection, debugNumBullets);


////*　ここまで　*////


        Debug.Log("攻撃");
    }

    /// <summary>
    /// 反復攻撃の一時停止
    /// </summary>
    public void PauseAttack() {
        isAttack = false;
    }

    /// <summary>
    /// 反復攻撃の再開
    /// </summary>
    public void ResumeAttack() {
        isAttack = true;
    }

    /// <summary>
    /// 攻撃のオンオフ(一時停止・再開)の切り替え
    /// </summary>
    public void ToggleAttack() {
        isAttack = !isAttack;
        Debug.Log(isAttack ? "攻撃再開" : "攻撃停止");
    }
}

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。

　今回であれば、弾を１つ発射する機能と２つ発射する機能がありますので、それぞれをデバッグして確認する必要があります。

＜確認動画　ー発射口の向きと弾の先端の方向が一致している①ー＞

動画ファイルへのリンク

＜確認動画　ー発射口の向きと弾の先端の方向が一致している②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。

　以上で完成です。

　続いて、２方向以上に弾を発射するケースへの対応や、switch 文による分岐処理を一元化するリファクタリング手法などを学習します。

　　　=>　【２Ｄ】一度に複数発射する弾の先端を、異なる発射方向と一致させる機能の実装例②

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