【第9回】Inspectorで入力値の範囲を設定するチュートリアル

前回のチュートリアルでは、Inspectorウィンドウから角度を設定すると、斜方投射の力の向きが自動的に計算される処理を実装しました。

角度はfloatで入力できますが、現在の状態では後ろや下向きにも設定できてしまうので、ゲーム的にはちょっと微妙。なので、前方の0度から90度の範囲で値を入力できるようにしましょ。

また着地後、転がっていったときに摩擦力が少なすぎてボールが止まらないので、その設定も行います。

前回のチュートリアルはこちらから。

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【第8回】角度から力の向きを計算するUnityチュートリアル

https://ekulabo.com/tutorial-calc-angle

斜方投射の角度をInspectorウィンドウから数字で設定するUnityチュートリアルです。AddForceを使う場合は力の向きと大きさをVector3で指定しますが、Vector3で向きを指定するのは大変……。そのため、floatで入力した角度から力の向きをVector3で計算する例を記載しています。

今回の目的

Inspectorウィンドウで斜方投射の角度を入力する際、0度から90度の範囲で値を入力できるようにします。

また、回転の抵抗力を設定して、転がり続けるボールが止まるようにします。

プロジェクトの準備

前回のチュートリアルで作成したプロジェクトをそのまま使います。

このページに先にたどり着いた方は、チュートリアルの初回から追っていただけるといいかもしれません。

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【第1回】初めてのUnity! 最初は物体の自由落下をさせることから

https://ekulabo.com/tutorial-free-fall

Unityをインストールして、Unity IDも登録してサインインした。でもここから何したら良いんだろう……? というあなたに向けた超入門チュートリアルです。Unityの物理演算を体験するため、物体を自由落下させてみましょ。

入力値の範囲を決める

まずはInspectorウィンドウで入力値の範囲を決めてみましょ。

『Sphere』オブジェクトを選択し、そこにアタッチされているSphereBoosterのスクリプトを見てみます。今の状態だと、自由に値を入力できるようになっていますね。

「Force Magnitude」はいいとして、「Force Angle」は決められた範囲で入力されるようにしたいなぁ。

それを実現するためには、[SerializeField]のように、Attributeを追加します。入力する値の範囲を決めるのは、Range Attribute。既に[SerializeField]が存在するので、そこに追加します。以下の書き方は全て動作確認済み。

個人的にはカンマ区切りが好きなので、一番上を採用。[]で分けるのもあり。

Range Attributeの中では最小値と最大値を定義する必要があるので、それぞれ0f, 90fとしています。Attributeを追加してコンパイルすると、Inspectorでは以下のように表示されます。

スライダーが表示され、この範囲で値を設定できるようになりました。スライダーの右には直接数字を入力できますが、試しに「180」と入れてみても最大値である90に戻されます。逆に負の値を入れれば最小値の0に戻ります。

これを使えば、後ろ向きに飛んでいくこともないでしょう。OK。

回転の抵抗力の設定

今の状態だと、角度を60度くらいにしてボールを飛ばしたときに、そろそろ止まっても良さそう、といったところでも止まらずに転がり続けてしまいます。

実は『Sphere』オブジェクトの抵抗力の設定がもうひとつ必要なんです。

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【第2回】Rigidbodyと物理特性マテリアルで跳ね返りを表現するのだ

https://ekulabo.com/tutorial-bound-ball

物体が自由落下したあと、地面に衝突して跳ね返る動きを実装するUnity初心者向けのチュートリアルです。反発係数を定義できる物理特性マテリアルの作成方法やアタッチの方法を画面付きで解説しています。

物理特性マテリアルの中では摩擦力の設定を行なっていますが、『Sphere』オブジェクトのRigidbodyコンポーネントの中でも数字をいじらないといけません。

その対象は『Angular Drag』、回転運動に対する抵抗です。

似たような名前で『Drag』もありますが、こちらは運動全体に抵抗がかかってきます。今回のケースだと、ボールが空中に打ち出されたときに、空気抵抗を受けたような運動をします。

風のあるところでこの値を増やす、なんて使い方ができますが、今回は0のままにしておきます。軌道が複雑になるからしょうがないね。

回転運動に関してですが、このボールは地面に着地した後に回転運動を始めます。実は飛び上がっている間は回転していないのでした。実際にゲームを実行して、TransformコンポーネントのRotationに注目してみると分かりやすいです。

今回の目的では、地面に落ちた後、摩擦によってボールが止まる様子を表現したいので、この『Angular Drag』の値を増加させれば良さそうです。値が大きいほど、回転運動の減衰が大きくなります。

実験的に『Sphere』オブジェクトをDuplicateし、『Angular Drag』の値を変えてみました。画面奥の『Sphere』から0.05, 1, 2と設定して、同時に飛ばして比較しています。ここはあくまで実験なのでチュートリアルの手順として実装しなくてOKです。

実験結果から『Angular Drag』の値を増加させないと止まってくれないことが分かりました。止まったように見えても、『Angular Drag』が1だと微小レベルで動き続けて止まるまでに時間がかかります。

そのため、2ぐらいに設定しておくのがいいかな。

これで、地面を転がり続けることがなくなりました。例えば、氷の上を転がる時にはこの『Angular Drag』の値を小さくすくと、すぃーっと滑っていく様子が見られるので、うまくスクリプトから操作するといいかも。

球だと地面との摩擦が大きくないので、こういった設定が必要になります。立方体だと、面同士の摩擦がガッツリ働くんですけどねぇ。

まとめ

今回はInspectorウィンドウから入力できる値の範囲設定と、球体の回転の抵抗力を設定するチュートリアルでした。

Inspectorでの範囲設定で出てきたAttributeの話は、詳しく突っ込むと深みにハマるので、[SerializeField]と[Range]あたりを使いこなせれば大丈夫だと思います。

また、球体における回転の抵抗力は引っかかる初心者が多いような気がします。「摩擦さんサボってないで働け!」と何度突っ込んだことか。そう、私も引っかかった初心者です。

飛ばす->転がって止まる、まで出来たので、次は止まったところまでの飛距離を画面に表示してみましょ。

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【第10回】斜方投射でボールの飛距離を計算するチュートリアル

https://ekulabo.com/tutorial-distance-text

斜方投射でボールが飛んだ後、地面を転がって停止した位置までの距離を測定するUnityチュートリアルです。ボールが停止したことを検知するために、RigidbodyのIsSleeping()を使用して、スリープモードに入ったことを確認しています。