[Unity] 直方体を転がすスクリプト

以前、Cubeを転がすスクリプトについて記事を書きましたが、ご要望があったので、直方体を転がすスクリプトに書き換えました。もちろん下記のスクリプトでCubeも転がせるので、より汎用性を増した形になります。

スクリプトは以下。

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class moveRect : MonoBehaviour {

	public float rotationPeriod = 0.3f;		// 隣に移動するのにかかる時間
	Vector3 scale;							// 直方体のサイズ

	bool isRotate = false;					// Cubeが回転中かどうかを検出するフラグ
	float directionX = 0;					// 回転方向フラグ
	float directionZ = 0;					// 回転方向フラグ

	float startAngleRad = 0;				// 回転前の重心の水平面からの角度
	Vector3 startPos;						// 回転前のCubeの位置
	float rotationTime = 0;					// 回転中の時間経過
	float radius = 1;						// 重心の軌道半径 (とりあえず仮で1)
	Quaternion fromRotation;				// 回転前のCubeのクォータニオン
	Quaternion toRotation;					// 回転後のCubeのクォータニオン

	// Use this for initialization
	void Start () {

		// 直方体のサイズを取得
		scale = transform.lossyScale;
		//Debug.Log ("[x, y, z] = [" + scale.x + ", " + scale.y + ", " + scale.z + "]");

	}

	// Update is called once per frame
	void Update () {

		float x = 0;
		float y = 0;

		// キー入力を拾う。
		x = Input.GetAxisRaw ("Horizontal");
		if (x == 0) {
			y = Input.GetAxisRaw ("Vertical");
		}


		// キー入力がある　かつ　Cubeが回転中でない場合、Cubeを回転する。
		if ((x != 0 || y != 0) && !isRotate) {
			directionX = y;																// 回転方向セット (x,yどちらかは必ず0)
			directionZ = x;																// 回転方向セット (x,yどちらかは必ず0)
			startPos = transform.position;												// 回転前の座標を保持
			fromRotation = transform.rotation;											// 回転前のクォータニオンを保持
			transform.Rotate (directionZ * 90, 0, directionX * 90, Space.World);		// 回転方向に90度回転させる
			toRotation = transform.rotation;											// 回転後のクォータニオンを保持
			transform.rotation = fromRotation;											// CubeのRotationを回転前に戻す。（transformのシャローコピーとかできないんだろうか…。）
			setRadius();																// 回転半径を計算
			rotationTime = 0;															// 回転中の経過時間を0に。
			isRotate = true;															// 回転中フラグをたてる。
		}
	}

	void FixedUpdate() {

		if (isRotate) {

			rotationTime += Time.fixedDeltaTime;									// 経過時間を増やす
			float ratio = Mathf.Lerp(0, 1, rotationTime / rotationPeriod);			// 回転の時間に対する今の経過時間の割合

			// 移動
			float thetaRad = Mathf.Lerp(0, Mathf.PI / 2f, ratio);					// 回転角をラジアンで。
			float distanceX = -directionX * radius * (Mathf.Cos (startAngleRad) - Mathf.Cos (startAngleRad + thetaRad));		// X軸の移動距離。 -の符号はキーと移動の向きを合わせるため。
			float distanceY = radius * (Mathf.Sin(startAngleRad + thetaRad) - Mathf.Sin (startAngleRad));						// Y軸の移動距離
			float distanceZ = directionZ * radius * (Mathf.Cos (startAngleRad) - Mathf.Cos (startAngleRad + thetaRad));			// Z軸の移動距離
			transform.position = new Vector3(startPos.x + distanceX, startPos.y + distanceY, startPos.z + distanceZ);			// 現在の位置をセット

			// 回転
			transform.rotation = Quaternion.Lerp(fromRotation, toRotation, ratio);		// Quaternion.Lerpで現在の回転角をセット（なんて便利な関数）

			// 移動・回転終了時に各パラメータを初期化。isRotateフラグを下ろす。
			if (ratio == 1) {
				isRotate = false;
				directionX = 0;
				directionZ = 0;
				rotationTime = 0;
			}
		}
	}

	void setRadius() {

		Vector3 dirVec = new Vector3(0, 0, 0);			// 移動方向ベクトル
		Vector3 nomVec = Vector3.up;					// (0,1,0)

		// 移動方向をベクトルに変換
		if (directionX != 0) {							// X方向に移動
			dirVec = Vector3.right;						// (1,0,0)
		} else if (directionZ != 0) {					// Z方向に移動
			dirVec = Vector3.forward;					// (0,0,1)
		} 

		// 移動方向ベクトルとObjectの向きの内積から移動方向のradiusとstartAngleを計算
		if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.right, dirVec)) > 0.99) {						// 移動方向がobjectのx方向
			if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.up, nomVec)) > 0.99) {					// globalのy軸がobjectのy方向
				radius = Mathf.Sqrt(Mathf.Pow(scale.x/2f,2f) + Mathf.Pow(scale.y/2f,2f));	// 回転半径
				startAngleRad = Mathf.Atan2(scale.y, scale.x);								// 回転前の重心の水平面からの角度
			} else if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.forward, nomVec)) > 0.99) {		// globalのy軸がobjectのz方向
				radius = Mathf.Sqrt(Mathf.Pow(scale.x/2f,2f) + Mathf.Pow(scale.z/2f,2f));
				startAngleRad = Mathf.Atan2(scale.z, scale.x);
			}

		} else if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.up, dirVec)) > 0.99) {					// 移動方向がobjectのy方向
			if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.right, nomVec)) > 0.99) {					// globalのy軸がobjectのx方向
				radius = Mathf.Sqrt(Mathf.Pow(scale.y/2f,2f) + Mathf.Pow(scale.x/2f,2f));
				startAngleRad = Mathf.Atan2(scale.x, scale.y);
			} else if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.forward, nomVec)) > 0.99) {		// globalのy軸がobjectのz方向
				radius = Mathf.Sqrt(Mathf.Pow(scale.y/2f,2f) + Mathf.Pow(scale.z/2f,2f));
				startAngleRad = Mathf.Atan2(scale.z, scale.y);
			}
		} else if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.forward, dirVec)) > 0.99) {			// 移動方向がobjectのz方向
			if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.right, nomVec)) > 0.99) {					// globalのy軸がobjectのx方向
				radius = Mathf.Sqrt(Mathf.Pow(scale.z/2f,2f) + Mathf.Pow(scale.x/2f,2f));
				startAngleRad = Mathf.Atan2(scale.x, scale.z);
			} else if (Mathf.Abs (Vector3.Dot (transform.up, nomVec)) > 0.99) {				// globalのy軸がobjectのy方向
				radius = Mathf.Sqrt(Mathf.Pow(scale.z/2f,2f) + Mathf.Pow(scale.y/2f,2f));
				startAngleRad = Mathf.Atan2(scale.y, scale.z);
			}
		}
		//Debug.Log (radius + ", " + startAngleRad);
	}
}

Cubeを作って、Transformのscaleでサイズを変更して、上記のスクリプトを付与すればOK。（というか、それ以外は想定していません。）

大きな変更点は、回転半径と回転をスタートするときの角度を計算するようにしたところです。Cubeの場合、回転半径も角度もどの方向に転がっても同じなので固定（半径は辺の長さ×(√2)/2、角度は45°）にしていましたが、それを回転方向と直方体の辺の長さから計算するようにしています。

Objectの向きと回転方向は90行目以降のif文で求めていますが、方法としては移動する向きのベクトルとObjectの向きが同じであれば内積が1になるはずなので、その性質を利用して進行方向と面に垂直な方向を求めています。判定が”==1″でなく”>0.99″なのは、数値計算の誤差でピッタリ1にならないことがあるので、”>0.99″を使っています。

パッと思いついた方法でとりあえず書き換えたので、もっといい方法があるかもしれません。