Unity 6.3 LTS｜3D的当てゲームを作ろう⑫ 敵をRigidbodyで左右に巡回させよう

敵を親・回転軸・モデルの3段に分けよう

Hierarchyを次の形にします。現在の親はSphereですが、あとでEnemyのような名前へ変えても構いません。

Sphere（移動・物理・当たり判定）
└─ ModelRoot（進行方向へ回す軸）
   └─ robotSphere（画面に表示するモデル）

親からMesh FilterとMesh Rendererを削除しよう

親のSphereにMesh FilterとMesh Rendererが残っていると、親の球と子のRobot Sphereが同時に表示されます。白い球が重なったり、モデルが不自然に大きく見えたりする原因になります。

親のSphereを選択し、各Component右上のメニューからRemove Componentを実行します。

親Sphereから削除
1. Mesh Filter
2. Mesh Renderer

削除後も子のrobotSphereにはMesh FilterやMesh Rendererが必要です。子からは削除しません。

Rigidbodyの設定を確認しよう

敵が物理演算で落下し、床へ乗るようにUse Gravityをオンにします。接触したときに球体が転がらないよう、Freeze RotationのX・Y・Zをオンにします。

Mass                 = 1
Linear Damping       = 0
Angular Damping      = 0.05
Use Gravity          = On
Is Kinematic         = Off
Interpolate          = Interpolate
Collision Detection  = Continuous

Freeze Position X/Y/Z = Off
Freeze Rotation X/Y/Z = On

画像ではInterpolateがNone、Collision DetectionがDiscreteになっています。巡回を滑らかに見せ、移動中の衝突を安定させるため、それぞれInterpolateとContinuousへ変更します。

EnemyPatrolスクリプトを作ろう

Projectウィンドウで右クリックし、Create → Scripting → MonoBehaviour Scriptを選びます。名前をEnemyPatrolにして、次のコードへ書き換えます。

using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(Rigidbody))]
public class EnemyPatrol : MonoBehaviour
{
    public float moveSpeed = 2f;
    public float moveDistance = 3f;
    public float turnSpeed = 10f;

    public Transform modelRoot;

    Rigidbody rb;
    Vector3 startPosition;
    Vector3 patrolDirection;

    int moveDirection = 1;

    void Start()
    {
        rb = GetComponent<Rigidbody>();
        startPosition = rb.position;

        patrolDirection = transform.right;
        patrolDirection.y = 0f;
        patrolDirection.Normalize();
    }

    void FixedUpdate()
    {
        Vector3 difference =
            rb.position - startPosition;

        float movedDistance =
            Vector3.Dot(
                difference,
                patrolDirection);

        if (moveDirection > 0 &&
            movedDistance >= moveDistance)
        {
            moveDirection = -1;
        }
        else if (moveDirection < 0 &&
                 movedDistance <= -moveDistance)
        {
            moveDirection = 1;
        }

        Vector3 patrolVelocity =
            patrolDirection *
            moveDirection *
            moveSpeed;

        Vector3 currentVelocity =
            rb.linearVelocity;

        rb.linearVelocity =
            new Vector3(
                patrolVelocity.x,
                currentVelocity.y,
                patrolVelocity.z);

        TurnModel(patrolVelocity);
    }

    void TurnModel(Vector3 moveVelocity)
    {
        if (modelRoot == null)
        {
            return;
        }

        if (moveVelocity.sqrMagnitude < 0.01f)
        {
            return;
        }

        Quaternion targetRotation =
            Quaternion.LookRotation(
                moveVelocity,
                Vector3.up);

        modelRoot.rotation =
            Quaternion.Slerp(
                modelRoot.rotation,
                targetRotation,
                turnSpeed * Time.fixedDeltaTime);
    }
}

Enemyへ追加して値を設定しよう

EnemyPatrolを親のSphereへドラッグし、Inspectorを次のように設定します。

Move Speed    = 2
Move Distance = 3
Turn Speed    = 10
Model Root    = ModelRoot

Model Root欄には、Hierarchyにある子のModelRootをドラッグします。親のSphereやrobotSphereを登録しないようにします。

左右移動のコードを読み解こう

startPosition = rb.position;

patrolDirection = transform.right;
patrolDirection.y = 0f;
patrolDirection.Normalize();

startPositionに再生開始時の位置を保存します。transform.rightは親の赤いX軸方向です。親をY軸で回転すると、巡回する向きも一緒に変えられます。

Vector3 difference =
    rb.position - startPosition;

float movedDistance =
    Vector3.Dot(difference, patrolDirection);

Vector3.Dotを使い、開始位置から巡回方向へどれだけ進んだかを1つの数字にします。右側ならプラス、左側ならマイナスになります。

if (moveDirection > 0 &&
    movedDistance >= moveDistance)
{
    moveDirection = -1;
}
else if (moveDirection < 0 &&
         movedDistance <= -moveDistance)
{
    moveDirection = 1;
}

右端へ到達したら-1、左端へ到達したら1へ切り替えます。これが敵を往復させる折り返し処理です。

Rigidbodyの速度で動かそう

Vector3 patrolVelocity =
    patrolDirection *
    moveDirection *
    moveSpeed;

Vector3 currentVelocity =
    rb.linearVelocity;

rb.linearVelocity =
    new Vector3(
        patrolVelocity.x,
        currentVelocity.y,
        patrolVelocity.z);

XとZへ巡回速度を入れ、Yには現在の落下速度を残します。Yを0にすると重力による落下が毎回打ち消されるため、currentVelocity.yを使います。

Rigidbodyを変更する処理なので、毎フレーム呼ばれるUpdateではなく、物理演算と同じ間隔で呼ばれるFixedUpdate()に書きます。

Quaternion targetRotation =
    Quaternion.LookRotation(
        moveVelocity,
        Vector3.up);

modelRoot.rotation =
    Quaternion.Slerp(
        modelRoot.rotation,
        targetRotation,
        turnSpeed * Time.fixedDeltaTime);

親のRigidbodyは回転固定のまま、子のModelRootだけを進行方向へなめらかに向けます。

再生して巡回を確認しよう

• 白い球がRobot Sphereへ重なっていない
• 敵が地面へ落ちて停止する
• 敵が左右へ一定距離移動する
• 端まで進むと反対方向へ折り返す
• ModelRootが進行方向を向く
• 敵が転がったり横倒しになったりしない
• 敵を撃つと得点が入り、敵全体が消える
• Consoleにエラーが出ていない

壁や足場を見つけて自動で折り返そう

次回はRaycastなどで壁や足場の端を調べ、距離だけではなくステージの形に合わせて敵が方向転換できるように発展させます。