[Ruby]マリオカートっぽい画面をどうやって実現するかのメモ Jewel-mmo開発日記

2008-01-11

[Ruby]マリオカートっぽい画面をどうやって実現するかのメモ

昨日の話の続で、座標を3D管理すると何が必要かを考えていたら、コードができたのでメモしておく。久しぶりに3D考えたけど、以前みたいに頭の中で座標系を回せなくなってる（汗）。回転順序とかちょっと迷った。

自分の思いつく限りだと、やっぱり座標に関しては3D処理を真面目にやっちゃうのが、キャラクター制御とかゲームレベルの実装をするときに楽だと思う。座標を3Dで管理するといっても下のようにそれほど複雑にはならない。

地面に関しては、Ground#renderで計算している地面のスクリーン上の4点座標をテクスチャーに渡して描画したい。

下のカメラは、視点の位置と角度を設定するAPIになっているけど、これは注視点の位置とそこからの距離（と角度）を設定するAPIにしたほうが使いやすい。マリオカートとかだとキャラクターの後ろにカメラが来るので。

class Vector3D < Array
  %w(x y z).each_with_index do |e, i|
    eval "def #{e} ; self[#{i}] ; end"
    eval "def #{e}=a ; self[#{i}] = a ; end"
  end
  %w(+ - * /).each do |e|
    eval "def #{e}d
            Vector3D[self[0] #{e} d[0], self[1] #{e} d[1], self[2] #{e} d[2]]
          end"
  end

  include Math
  def rotate_zyx(angle)
    ax, ay, az = angle
    px, py, pz = x, y, z
    px, py = px * cos(az) - py * sin(az), px * sin(az) + py * cos(az)
    pz, px = pz * cos(ay) - px * sin(ay), pz * sin(ay) + px * cos(ay)
    py, pz = py * cos(ax) - pz * sin(ax), py * sin(ax) + pz * cos(ax)
    Vector3D[px, py, pz]
  end
end

class Camera
  attr_accessor :position, :angle, :scale, :screen_z
  def initialize
    @position = Vector3D[0, -200, -1000]
    @angle = Vector3D[Math::PI / 20, 0, 0]
    @screen_z = 800.0
    @scale = 1.0
  end

  def to_screen(vector3d)
    temp = (vector3d - position).rotate_zyx(angle)
    perse = screen_z / temp.z
    [temp.x * perse + screen.w / 2, temp.y * perse + screen.h / 2, perse * @scale]
  end

  def render(*objects)
    objects.to_a.flatten.each do |e|
      e.view.x, e.view.y, e.view.scale = to_screen(e.position)
      e.render
    end
  end
end

class Character
  attr_accessor :position
  attr_reader :view
  def self.image_resource(fname)
    class_eval "def image_file_name; '#{fname}'; end"
  end

  def initialize
    @view = TransparentImage.new(image_file_name)
    @position = Vector3D[0, 0, 0]
  end

  def update
    @view.update
  end

  def render
    @view.render
  end
end

class Ground
  def initialize(camera)
    @camera = camera
    @tops = [
      Vector3D[-1000, 0, -1000],
      Vector3D[ 1000, 0, -1000],
      Vector3D[ 1000, 0,  1000],
      Vector3D[-1000, 0,  1000],
    ]
  end

  def render
    tops_2d = @tops.map {|top| @camera.to_screen(top) }
    # @view.render ...
  end
end

Ruby/SDLだと拡大縮小が遅くて使い物にならないから、この手の制御はダメだったんだけど、 Star Rubyは拡大縮小が高速らしいので、その辺に期待してる。

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