道の上をだけ移動できるようにする

 3DのレースゲームやFPSなどではキャラクターが通れない部分と通れる部分がありますね。
今回はこれを実現してみます。
2DのRPGなどでは、これから進む領域が進入可能かどうか調べて、進入不可能領域だったら進まない。というロジックを 使われると思うのですが、今回はちょっと違います。

移動可能領域とそれ以外の領域の間に見えない壁(透明の壁)を作り、壁にぶつかったら少しだけ後ろに戻ります。

 Easy3Dでは簡単に壁を作ることが出来る命令が用意されており、またメタセコなどのモデリングソフトでも壁を作成することが出来ます。
また、壁とキャラクターの当たり判定を行う命令もあるので、壁衝突後の処理も楽に行なうことが出来ます。

壁を作る

 壁はメタセコなどのソフトでも作れますが今回は、移動可能領域としてBMP画像ファイルから自動生成します。(移動可能領域の周りに壁を作る。)
普通は移動可能領域は道の上であることがほとんどなので、地面を作成したときに使った道の画像ファイルを使ってもかまいません。 あるいは地面作成に使用した画像とは別に移動可能領域設定用の画像を用意してもどちらでもOKです。

 移動可能領域の生成には、E3DSetMovableArea命令を使用します。
設定方法は地面を作ったときとよく似ています。異なる点は、移動可能領域と移動不可能領域との間に作成する 見えない壁の高さを指定する点です。
この見えない壁の高さは、E3DLoadGroundBMP命令で指定した、地面の高さの最大値より大きい値を指定してください。

  作成する壁の高さ(wallheight) = 地面の高さの最大値(maxheight) + キャラクターが乗り越えられない高さ

です。
 地面の高さに応じて壁の高さが変化したりはしません。このため地面の高さの最大値よりも壁を低く作ると山の頂上を通ったときに 壁よりも上にキャラクターがいることになり、移動可能領域の外に出ることが出来るようになってしまいます。 これを回避するために壁は山より大きく作る必要があるわけです。

壁にぶつかる

 壁とキャラクターとのあたり判定には、E3DChkConfWall命令を使用します。

E3DChkConfWall charahsid, groundhsid, dist, result, adjustx, adjustx, adjustx, nx10000, ny10000, nz10000

 壁に衝突すると、resultに1が返されます。

 壁に衝突すると、キャラクターはdistだけ壁から内側に弾き飛ばされます。distは値が大きいと大きく跳ね返されます。
distの値を大きくしすぎると跳ね返りが大きいばかりか、壁との間で振動してしまい、動きが不自然に見えてしまいます。 また、跳ね返って移動された座標が移動可能領域の外になってしまう場合もあるので注意が必要です。 逆に値が小さすぎると壁をすり抜けてしまうことがあるので、バランスを見ながら調整してください。
 ちなみにマイナスにすると壁の外側に跳ね返されるので、移動可能領域が反転したような状態になります。
 distは壁にぶつかったときにどちら側に跳ね返るかを指定するだけのものと考えて、distの値は小さめにとって壁にぶつかった後に 大きく反射されるなどの処理については自力で処理したほうがいいでしょう。


E3DChkConfWall命令を使う前にE3DSetBeforePos命令でキャラクターの座標を保存しておく必要があります。

注意事項

壁を作るときは内側の角度が鋭角(90度以下)になりすぎると、角の部分をキャラクターが通ったときに壁を(角を)すり抜けてしまうことがあります。
壁を作るとき、内側の角度はできるだけ鈍角(90度以上)になるようにするといいようです。

サンプル

壁に激突するサンプル 道の外がから内側には入れるが、道の外に出られないサンプルです。

タコモデルのファイルtako.sigとタコ用テクスチャファイルtako01.bmpを用意しておいてください。
実行に必要なファイル:e3d3004.zip

解凍に成功すると、Mediaフォルダとe3d3004.hspが作成されます。
作成されたMediaフォルダにタコのファイルをコピーするので次の作業を行ってください。

HSP3のインストールフォルダからsample→easy3d→Mediaとフォルダを開いてください。
tako.sigとtako01.PNGをコピーします。
e3d3004.zipを解凍してできたMediaフォルダにコピーしたファイルを貼り付けます。
これで必要なファイルはそろいました。

次に、下のスクリプトをコピーして、HSPのスクリプトファイルを作成してください。
作成したファイルは、e3d3004.hspがある場所と同じ場所におきます。

これでサンプルを実行することが出来ます。

;
;	道の上を移動する
;

#include "e3dhsp3.as"

	;/////////////////
	;
	;	初期化
	;
	wid = 0		;ウインドウID
	objid = -1	;オブジェクトID
	fullscreenflag = 0		;フルスクリーンフラグ
	bits = 16	;色数ビット数(fullscreenflag = 1 のときのみ有効)
	multisamplenum = 0		;アンチエイリアスのマルチサンプル数(0,2~16)
	;scid	スワップチェインID
	E3DInit wid, objid, fullscreenflag, bits, multisamplenum, scid
	dim keybuf, 256		;キー入力
	;フォントの設定
	E3DCreateFont 24,, 400, , , , msgothic, fontid


	;/////////////////
	;
	; ライトの設定
	;
	E3DCreateLight lid1 ;光源を作成
	lightdirx1 = 1 ;平行光の向き
	lightdiry1 = -1
	lightdirz1 = 0
	lightr1 = 255	;平行光の色
	lightg1 = 255
	lightb1 = 255
	E3DSetDirectionalLight lid1, lightdirx1, lightdiry1, lightdirz1, lightr1, lightg1, lightb1 ;光源を平行光源に設定

	;/////////////////
	;
	;	カメラの初期化
	;
	camposx = 0 : camposy = 1000 : camposz = -4200
;	camposx = 0 : camposy = 0 : camposz = 4200	;デフォルト値
	E3DSetCameraPos camposx, camposy, camposz	;カメラ座標を設定
	targetx = 0		;注視点座標
	targety = 0
	targetz = 0
	upvecx = 0		;カメラの上方向のベクトル
	upvecy = 1
	upvecz = 0
	E3DSetCameraTarget targetx, targety, targetz, upvecx, upvecy, upvecz	;カメラの注視点を設定
	;プロジェクションの設定
	proj_near = 100.0 : proj_far = 50000.0 : proj_fov = 45.0
	E3DSetProjection proj_near, proj_far, proj_fov


	;/////////////////
	;
	;	地面の作成
	;
	sdim pathbuf, 2048, 4
	pathbuf.0 = dir_cur + "\\Media\\yama.bmp"	;地面の座標情報
	pathbuf.1 = dir_cur + "\\Media\\michi.bmp"	;地面の道の情報
	pathbuf.2 = dir_cur + "\\Media\\kawa.bmp"	;地面の川の情報
	pathbuf.3 = dir_cur + "\\Media\\bazou.bmp"	;地面、道、川の模様を決める、BMPファイル

	;地面作成用の値
	mapsize = 60000.0		;X,Z座標の最大値
	mapdiv = 60			;座標の分割数
	mapheight = 3000.0	;高さの最大値

	E3DLoadGroundBMP pathbuf.0, pathbuf.1, pathbuf.2, pathbuf.3, mapsize, mapsize, mapdiv, mapdiv, mapheight, hsid0
	posx0 = 0.0 : posy0 = 0.0 : posz0 = 0.0
	degx0 = 0.0 : degy0 = 0.0 : degz0 = 0.0
	E3DSetPos hsid0, posx0, posy0, posz0	;地面表示位置を設定
	E3DSetDir hsid0, degx0, degy0, degz0	;地面の向きを設定
	frameno0 = 0	;モーションは使用しない。

	;	壁の作成
	;道のマップをそのまま壁の生成に使います。
	E3DSetMovableArea pathbuf.1, mapsize, mapsize, mapdiv, mapdiv, mapheight+100, hsid2


	;/////////////////
	;
	;	形状データのロード
	;
	sdim mediadir, 2048
	mediadir = dir_cur + "\\Media\\tako.sig"
	E3DSigLoad mediadir, hsid1
;	E3DSetPos hsid1, 13000, -1000, 16000
	E3DSetPosOnGroundPart hsid1, hsid0,, mapheight,, 13000, 16000
	E3DRotateY hsid1, 180
	frameno1 = 0	;モーションは使用しない。
	E3DSetBeforePos hsid1


;/////////////////
;
;	メインループ
;
*main
	E3DGetKeyboardState keybuf	;キー状態取得

	E3DBeginScene	;-----シーンスタート
		;モデルが、視野内にあるか判定
		E3DChkInView scid, hsid0	;モデルが、視野内にあるか判定
		E3DChkInView scid, hsid1
		E3DChkInView scid, hsid2	;壁


		if keybuf.VK_ESCAPE = 1 : goto *bye ; [ESC]で終了
		gosub *MoveChara		;キャラクター移動

		gosub *ChkConf	;地面との当たり判定
		gosub *MoveCamera		;カメラ移動

		;不透明部分の描画をする
		E3DRender scid1, hsid0, 0, frameno0, 0	;バックバッファにレンダリングする。(地面描画)
		E3DRender scid1, hsid1, 0, frameno1, 0	;バックバッファにレンダリングする。(タコ描画)
		;半透明部分の描画をする
		E3DRender scid1, hsid1, 1, frameno1, 0, 0, 0, 1

	E3DEndScene			;-----シーン終了
	E3DPresent scid1	;バックバッファの内容を、プライマリバッファに転送。描画する。

	E3DSetBeforePos hsid1

	E3DWaitByFPS 60, chkfps1 : await 0
	title ""+chkfps1 + " FPS"

goto *main


;
;	終了処理
;
*bye
	E3DDestroyLight lid1	;ライトを破棄
	E3DBye
	end


;/////////////////
;
;	キャラクター移動
;
*MoveChara
	forwardstep = 100	;移動速度(前進)
	backstep = -forwardstep	;移動速度(後退)
	degstep = 5
	mdegstep = -degstep

	if keybuf.VK_UP    = 1 : E3DPosForward hsid1, forwardstep	;矢印上
	if keybuf.VK_DOWN  = 1 : E3DPosForward hsid1, backstep	;矢印下
	if keybuf.VK_LEFT  = 1 : E3DRotateY hsid1, mdegstep	;矢印左
	if keybuf.VK_RIGHT = 1 : E3DRotateY hsid1, degstep	;矢印右
	return


;/////////////////
;
;	カメラ移動(キャラクター追跡型)
;
*MoveCamera
	;キャラクターを後ろに2500移動して座標を取得。backpos
	E3DGetPos hsid1, saveposx1, saveposy1, saveposz1
	E3DPosForward hsid1, -2500
	E3DGetPos hsid1, backposx, backposy, backposz
	E3DSetPos hsid1, saveposx1, saveposy1, saveposz1
	;カメラをキャラクタ後方に設置
	E3DSetCameraPos backposx, backposy + 1500, backposz
	E3DSetCameraTarget saveposx1, saveposy1 + 800, saveposz1, 0, 1, 0
	return



;/////////////////
;
;	キャラクタの地面との当たり判定
;
*ChkConf
	; 壁(hsid2)とキャラクタ(hsid1)のあたり判定
	resultwall = 0
	E3DChkConfWall hsid1, hsid2, 1.0, resultwall, adjustx1, adjusty1, adjustz1, nx1, ny1, nz1
;	E3DChkConfWall hsid1, hsid2, -1.0, resultwall, adjustx1, adjusty1, adjustz1, nx1, ny1, nz1
	if resultwall!0 {
		E3DDrawTextByFontID scid, fontid, 10,10,"壁に激突しました!", 255,255,255,255	;壁に激突したときのメッセージ。
		E3DSetPos hsid1, adjustx1, adjusty1, adjustz1
	}

	;地面との当たり判定
	mapminy = -100	;地面データのY座標の最小値。実際の最小値より、少し小さな値を入れる。
	E3DChkConfGround hsid1, hsid0, 1, mapheight, mapminy, result, adjustx, adjusty, adjustz, nx, ny, nz
	E3DSetPos hsid1, adjustx, adjusty, adjustz	;地面の上に移動

	return