プロジェクト演習Ⅳ インタラクティブゲーム制作 プログラミング4

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1 プロジェクト演習Ⅳ インタラクティブゲーム制作 プログラミング4
2011/11/29 当たり判定総復習

2 今日の内容 当たり判定の素材を整理しよう 戻し方で苦労しよう 基礎となる計算の整理 座標系の正規化 球ベース判定 角張系判定 速度分解
ゲームの特性に合わせた戻し方

3 覚えておいて欲しい計算 距離を算出できると判定に使える 点と点 点と線&線と線 点と平面&線と平面
まさかこれが出来ないという人はおるまいね？ 点と線&線と線 fk_Mathクラス参照 点と平面&線と平面 「三次元幾何要素表現と交差交線計算」参照 線と平面の交差判定は、パラメータu,vを算出することで三角形との衝突判定になるので重要

4 座標系の正規化とは こういう計算よりは こういう計算の方が楽そうだよね

5 球ベース判定の傾向と対策 球 カプセル 球だけで押し通すのは厳しいが、他の判定と併用することも多い
複雑な判定の前に球ベースで判定しておくなど 球の中心を「点」から「線分」に拡張することにより、「カプセル」へと進化する カプセル 球よりボリュームの広いエリアをカバー 球の弾丸貫通問題対策としても使用 ボーンのように組み合わせれば人型キャラの判定は十分作れる

6 球とカプセル 中心間の距離が、お互いの半径の合計より小さかったら衝突 球がうぞぞぞぞっと動いた軌跡
組み合わせて人型にしたり、弾丸貫通 問題への対処に使う 線分と線分(点)の距離で判定ができる

7 真の衝突判定とは ある瞬間にぶつかってるかどうか、を 調べるだけでは「干渉判定」でしかない
「これくらい動く予定なんだけど、 　どこかでぶつかっちゃう？」を調べる !!!! ! ! ?

8 角張り系判定 球VS球では安定した接地が難しいため、乗っかることを前提とした物体は角張り系の判定が必要 直方体 凸包 三角形メッシュ集合体
XYZ軸に平行に配置された直方体はAABB、 自由に回転が許されたものはOBBと呼ぶ 球やカプセルとの判定も可能で、 その場合は座標系の正規化を使って処理を行う 凸包 対球に関しては最強レベルの判定素材 凸包同士や、その他の判定素材との連携が困難 三角形メッシュ集合体 DirectXやXNAではデフォルトでサポートしている 点や線との判定は容易だが、閉じた形状は表せないので運用に注意が必要

9 凸包とは 凹んだ部位のない 立体 n角柱、n角錐なども凸包に含まれる 点(球)との内外判定がべらぼうに簡単 衝突検出になると 難しいが。。。

10 三角形と線分の判定を駆使 理論上はどんなポリゴンモデルでも対応可能
破綻無く判定するのが困難だが… どこでぶつかったのか、を明確に判断できるのは線分系の判定なので、それをひたすら駆使する

11 用途に応じて使い分け キャラクターは球 マップはブロック 見た目はゴージャスに作った形状でもいい
それらを覆うような球を当たり判定用に用意して、親子関係を結べばいい entry()しなければ表示されない マップはブロック 球だとつるつるすべって操作性に難がある

12 とりあえずおすすめは キャラ&可動障害物 地形 乗っかれる必要が あるデカキャラなど 視界判定 攻撃判定 球(カプセル)、OBB
ベクトルの内積による角度判定＆距離 攻撃判定 球、カプセル

13 ではない 戻し方 動物体の次フレームでの位置を仮定する その動きを阻害する可能性のある物体全てと衝突判定を行う
戻しベクトルが発生したら動物体に適用する 全物体と判定を終えたら終了… ではない

14 以下のようなシチュを考える 右図のような状況の場合、Aに衝突して発生した戻しベクトルによって、Bに衝突する危険性がある
真上から見た図 A B

15 解決案 候補の物体と判定して、「戻しベクトルが発生しなかったら」判定終了とする 色々効率化の余地はあるだろうが、とりあえずはこうしておこう
do { 戻しベクトル初期化 for(障害物候補全部) { 当たり判定する 戻しベクトル加算 } 動物体に適用 } while(適用したベクトルがゼロじゃなかったらもう1回ループ);

16 重力の扱い 基本的には常時下向きの力を働かせる そうすると、同じ高さで並べたブロックでつっかかる 速度をXZ方向とY方向に分解して2回判定
足下のブロックから先に判定できればいいが、そうもいかない 速度をXZ方向とY方向に分解して2回判定 真横から見た図 A B

17 どちらが好ましいか？ ぶつかった時点で 止まるタイプ 壁擦れするタイプ

18 効率的な判定のためテクニック 距離で刈り込む クラスタで刈り込む OBBの判定より距離の判定の方が軽い
具体的な距離の値が要らない（距離内かどうかだけが知りたい）場合は、ベクトルの長さの2乗と判定距離の2乗で比較しよう if(vec.dist2() < d*d) のように判定 クラスタで刈り込む 常時全物体と判定するのはナンセンスの極み

19 クラスタリングって？ モノの分類や、 グループ分けのこと 真上から見た図 マップを領域ごとに分割する
領域ごとに「どの物体が存在しているか」のリストを持つ 判定したくなったら、自分が居る領域のリストに問い合わせて判定 真上から見た図

20 クラスタリングに必要な部品 座標→クラスターIDへの変換 配列の配列 (x, z)の座標値を、一定間隔ごとの整数値に変換する必要がある
vector< vector<int> >などを使う 本当はlistなどに出来ればした方がよい

21 当たり判定クラスの設計方針 現状のfkutシリーズではまだまだです
共通の基底クラスを持たせて、個別の判定クラスはそれを継承して作るようにすべき チームを超えて設計して、共通のクラスを開発するのもgood! こうなるよりは… vector<fkut_OBB *> obbArray; vector<fkut_Capsule *> capArray; vector<fkut_... *> otherArray; この方がいい vector<fkut_Collision *> colArray;