【動かせ！】UnityのRigidbody・Colliderを使って物体を加速させよう

2023年12月28日2024年2月5日

ころもちゃん

ボールを飛ばしたり、車を動かしたり、ゲーム内のオブジェクトを動かしたい！

本記事の内容

・Unityでオブジェクトにスピードを持たせる方法
・Unityでオブジェクトの挙動（回転や移動）に制限を掛ける方法

前回の記事のおさらい

現実の物理的な挙動をするにはRigidbodyとColliderが必要

前回の記事では、Unityで現実の物理的挙動を行うには、RigidbodyとColliderが必要という解説をしました。今回は、前回の解説記事のうち、触れていない「加速と摩擦と回転」について解説します。

前回の解説記事は以下にあります。

加速

物体に力を加えて加速させるにはプログラムから

ゲームの中で物体を加速させるシーンは、一例ですがこのようなケースがあります。

サッカーゲームでシュートするときに、ボールを向いている方向に飛ばす
レーシングゲームで車がアクセルを踏んでスタートする
プレイヤーキャラクターを左右・上下（ジャンプ）に動かす
落ち物パズルで、↓ボタンを押したら加速して落とす

このようなケースにおいても、Rigidbodyは活躍します。今回は、プレイヤーの移動・ジャンプして進むケースを例にして解説していきます。

キーボードの入力に応じて左右に移動し、スペースを押したらジャンプするキャラクターを作ってみましょう。
左右への移動は、左右への加速する処理を使います。ジャンプする処理は、上方向への加速する処理を使います。（アタリマエ・・・）

まずは事前準備から。適当なキャラクターの画像をゲーム内に配置して、Rigidbody2DとCollider（BoxでもCupseleでも良いです）を設定しましょう。

また、キャラクターが地面に立てるように、地面にも当たり判定をつけておきましょう。当たり判定はColliderコンポーネントを設定するんでしたね。

次に、スクリプトをAIに作成してもらいます。このようなスクリプト作成指示を出してみました。（ChatGPT4を使っています）

ChatGPTへのプロンプト
あなたはUnityのエンジニアです。Unityで2Dゲームを制作しています。
キャラクターのスクリプトを作成してください。キャラクターの処理として実装したい内容は以下の通りです。
・キーボードの入力で左右に移動
・キーボードのSpaceキーを押すとジャンプ移動

作成されたスクリプトはこちらです。

using UnityEngine;

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    public float moveSpeed = 5f; // キャラクターの移動速度
    public float jumpForce = 10f; // ジャンプの力
    private Rigidbody2D rb; // Rigidbodyコンポーネントへの参照
    private bool isGrounded = true; // 地面にいるかどうか

    // 最初に一度だけ呼ばれるメソッド
    void Start()
    {
        // Rigidbodyコンポーネントを取得
        rb = GetComponent<Rigidbody2D>();
    }

    // フレームごとに呼ばれるメソッド
    void Update()
    {
        // 水平方向の入力を取得 (-1から1)
        float moveInput = Input.GetAxis("Horizontal");
        // Rigidbodyを使ってキャラクターを左右に移動
        rb.velocity = new Vector2(moveInput * moveSpeed, rb.velocity.y);

        // Spaceキーが押されたらジャンプ
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space) && isGrounded)
        {
            rb.AddForce(new Vector2(0f, jumpForce), ForceMode2D.Impulse);
            isGrounded = false; // ジャンプ後は一時的にジャンプ不可にする
        }
    }

    // 他のオブジェクトとの衝突を検出するメソッド
    void OnCollisionEnter2D(Collision2D collision)
    {
        // 地面に触れているか確認
        if (collision.collider.tag == "Ground")
        {
            isGrounded = true;
        }
    }
}

まずはスクリプトを作成し、キャラクターのオブジェクトにアタッチしてみましょう。

次に、このコードを読み解いてみましょう。

変数の解説

まず、変数として、moveSpeed、jumpForceこの2つは、float型のパラメータです。コメントのとおり、キャラクターの移動を制御している値です。

rbは、参照先です。今回Rigidbody2Dの機能を使うため、影響を与える先のRigidbody（プレイヤーの物理挙動に影響を掛けたいので、プレイヤーのRigidbodyを割り当てる必要があります）を取得しています。

isGroundedは、地面にいるかを判定するbool型のフラグです。地面にいる間しかジャンプは出来ない（二段ジャンプを除く）ので、いま地面にいるか、空中にいるかを判定する項目ですね。

関数（メソッド）の解説

次は関数についてです。

Start：Update文でRigidbody（物理演算）処理を行うために、一度だけ実行されるRigidbody2Dを取得する処理です。
Update：ゲームプレイ中毎フレーム実行される処理です。ユーザの入力があったかを検知して処理を行います。
OnCollisionEnter2D：物体に接触した時に実行する関数です。

また、OnCollisionEnter2D(Collision2D collision)の処理の中に、collision.tag == "Ground"という内容があります。
これは、Unityのタグという機能を使って、プレイヤーが接触している相手のオブジェクトが地面か、それ以外かを判定します。この制御を行うためには、地面のオブジェクトに、Groundという名前のTagを設定する必要があります。

タグを追加を選択し、