プチコン3号 11日目 当たり判定を追加して迷路探検ゲーム完成!

pc11-1.jpg

前回は迷路の中に敵を登場させて動かしました。
あとは、敵と自分の当たり判定を行い、さらに自分がゴールに到達したことを判定すれば、ゲームの完成です。

当たり判定は、プチコン3号のSmileBASICにスプライト同士の衝突判定をする命令が用意されていますので、これを使います。
ゴール判定のほうも、今回はゴールにスプライトで宝箱を置いて、そのスプライトとの衝突で判定することにしました。

今回、衝突(Collision)判定に使う命令は

SPCOL
SPHITSP

の二つです。

SPCOLは、スプライトの16×16ピクセルの領域のうち、当たりと判定すべき領域を矩形で指定します。
この指定をしなければ衝突判定は行われません。

SPHITSPは、2つのスプライトが重なっていればTRUEを返し、そうでなければFALSEを返します。
SmileBASICには、このほかスプライトが指定した矩形(Rectangle)領域に重なっているかどうかを判定するSPHITRC命令や、重なり状況(重なっていた時間、座標など)をより詳しく取得するSPHITINFO命令も用意されています(今回は使いません)。

当たり判定領域は、スプライトに実際に割り当てる絵に合わせて決めます。
今回は、敵およびプレイヤーの当たり判定領域としてキャラクタの中心部12×12ピクセルを指定しました。
また、ゴールである宝箱は16×16ピクセル全体を指定しました。
領域を狭くすれば当たり判定が甘く、広くすれば厳しくなります。

pc11-2.png

プレイヤーと敵が衝突した場合の処理ですが、とりあえず迷路内のランダムな座標へ飛ばしてしまうことにします。
プレイヤーがゴールの宝箱にタッチしたらゲーム終了です。

他に、BGMや効果音、アニメーションなども追加しましょう。
これらは8日目9日目で簡単に触れました。

以上の処理を前回のプログラムに追加します。
前回との差分を以下に掲載します。(82行目から)

pc11-3.jpg
FOR I=0 TO E_MAX
EX[I]=12+32*RND(M_W-1)
EY[I]=12+32*RND(M_H-1)
SPSET 1+I,1022
SPCOL 1+I,2,2,12,12,1
NEXT
SPCOL 0,2,2,12,12,1
SPANIM 0,"I",10,500,10,501,10,502,10,503,0
SPSET 100,269 'GOAL
SPCOL 100,0,0,16,16
BGMPLAY 14
@LOOP
SPOFS 100,M_W*32-X+172,M_H*32-Y+88
IF SPHITSP(0,100) THEN
BGMSTOP
BEEP 71:WAIT 80
ACLS
END
ENDIF
FOR I=0 TO E_MAX
IF SPHITSP(0,1+I) THEN
  BEEP 4:WAIT 50
X=12+32*RND(M_W-1)
Y=12+32*RND(M_H-1)
ENDIF
IF ((EX[I]-12) MOD 32)==0 && ((EY[I]-12) MOD 32) ==0 THEN
REPEAT
D=RND(4)

82行目で、敵の座標の初期設定のあとに衝突判定領域の設定を追加しました。

同様に、プレイヤーのスプライトも衝突判定領域を設定します(84行目)。
さらにプレイヤーのみアニメーションも追加しました(85行目)。
9日目では移動方向に合わせて絵を変えていましたが、今回は手抜きして、移動方向に合わせた絵の変更は行わず、常に正面を向いた状態になっています。

86行目で、100番のスプライトを宝箱の絵に設定しています。
これがゴールになります。
その次の行で衝突判定領域を設定しています。
そしてBGMも追加しました。

そのあとは、ゲームのループの中に入ります。

まず、宝箱を表示します。
宝箱の位置は迷路の右下隅に固定しています。
ですが、このゲームは画面の中ではプレイヤーのキャラクタが固定されていて、地形のほうが動きますので、宝箱の表示位置を常時以下のように指定する必要があります。

SPOFS 100,M_W*32-X+172,M_H*32-Y+88

この座標の計算が分かりにくければ、前回の説明を参照してください。

次に、宝箱との衝突を

IF SPHITSP(0,100) THEN

で判定しています。
衝突していればゴールしたと見なし、BGMを止めて効果音を出し、ENDでプログラムを終了しています。
こういう風にプログラムをループのど真ん中でいきなり終わらせるのは行儀が悪いのですが、小さなプログラムですので大目に見ましょう。

敵との当たり判定は、同様にFORループの内側で

SPHITSP(0,1+I)

で敵1匹ずつ当たり判定をしています。
もし敵と衝突していれば、効果音を出してプレイヤーのキャラクタをランダムな座標に飛ばしています。

以上で、小さな「迷路探検」ゲームが完成しました。
今回はプログラムをMiiverseへアップロードしましたので、プログラムリストは載せません。
公開キーは「J23XVK3V」です。

このゲーム、実際に遊んでみると「迷路のできが今ひとつだ」と感じることと思います。
次回は、もう少し迷路らしい迷路の生成をやってみます。

プチコン3号 10日目 迷路の中に敵を登場させてみる

pc10-1.jpg

今日は7日目の続きです。
迷路の中を歩くことができるようになったので、こんどは同時に敵も迷路の中に表示して動かしてみます。

敵の進行方向を決めるアルゴリズムはいろいろ考えられますが、今回はランダムに動かすことにします。
もちろん、壁を通り抜けて移動することはできません。
まずランダムに方向を決め、そちらへ移動できるかどうかを調べ、移動できなければ再度ランダムに方向を決めます。
効率は良くないですが、最悪でも来た方向へ戻ることはできるので、無限ループにはなりません。

さて、ランダムといっても、1ピクセルごとにランダムに動いたのでは足踏みに近い状態になってしまいます。
そこで迷路の1部屋ごとに、次にどの部屋へ向かうかをランダムに決めることにします。
具体的には、敵の座標が部屋の中央になったときだけ、方向転換ができることにします。

ここで「部屋の中央」の定義ですが、下の図を見てください。

pc10-2.jpg

今制作しているプログラムでは、迷路の1部屋は32×32ピクセルで、敵を表すスプライトは16×16ピクセルです。
また、部屋の上端8ピクセルと左端8ピクセルは、壁がある可能性がありますので空けておかなければなりません。
残り24×24ピクセルの中央に敵を現すスプライトを置くと、ちょうど通路の中央にあるように見えます。
つまり、部屋の左上隅から12ピクセルだけ右下に下がった座標が、部屋の中央ということになります。

ではプログラムの主要部分です。(全体は最後に掲載します。)

pc10-3.jpg
DIM DIR_X[4],DIR_Y[4]
@DIR:DATA 1,0,0,1,-1,0,0,-1 'E,S,W,N
RESTORE @DIR
FOR I=0 TO 3:READ DIR_X[I],DIR_Y[I]:NEXT
E_MAX=8
DIM EX[E_MAX+1],EY[E_MAX+1]
DIM EDX[E_MAX+1],EDY[E_MAX+1]
FOR I=0 TO E_MAX
EX[I]=12+32*RND(M_W-1)
EY[I]=12+32*RND(M_H-1)
SPSET 1+I,1022
NEXT

@LOOP
FOR I=0 TO E_MAX
IF ((EX[I]-12) MOD 32)==0 && ((EY[I]-12) MOD 32) ==0 THEN
REPEAT
D=RND(4)
TMP_X=EX[I]+DIR_X[D]*9
TMP_Y=EY[I]+DIR_Y[D]*9
UNTIL COUNT_WALL(MAP,TMP_X>>3,TMP_Y>>3)==0
EDX[I]=DIR_X[D]:EDY[I]=DIR_Y[D]
ENDIF
EX[I]=EX[I]+EDX[ I]:EY[I]=EY[I]+EDY[I]
SPOFS 1+I,EX[I]-X+192,EY[I]-Y+112
NEXT

まず、4つの方向(Direction)へ移動するときに、XとYをそれぞれどう変化させるかを表す配列DIR_XとDIR_Yを作っています。
4つの方向はそれぞれ右(1,0)下(0,1)左(-1,0)上(0,-1)となります。
今回は、この値をDATA文で書いておいてREADでDIR_XとDIR_Yに読み込んでいます。

次に、敵の座標と敵の移動のための加算値を配列で用意します。
EX・EYが敵の座標、EDX・EDYが加算値です。
敵の数はいくつでも良いのですが、ここでは9匹にしました。

E_MAX=8

となっていますが、配列の添え字は0から始まるので、それも含めて9になるように、それより1小さい値にしています。

FOR~NEXTループで、EX・EYをランダムに設定しています。
ただし、座標値は先ほど述べたように部屋の中央に来るようにしています。
同時にSPSETでスプライトの絵を指定しています。
「1022」は幽霊のキャラクタ番号です。

@LOOP以降がメインループです。
FOR~NEXTループで敵の座標を順に処理します。
IF文の条件式

((EX[I]-12) MOD 32)==0 && ((EY[I]-12) MOD 32) ==0

で、座標が部屋の中央かどうかを判定しています。
中央なら、DIR_X[0]・DIR_Y[0]~DIR_X[3]・DIR_Y[3]のうちのいずれかの組をランダムに選びます。

そして、移動した場合の新しい座標(TMP_X,TMP_Y)を計算します。このとき

TMP_X=EX[I]+DIR_X[D]*9

のように「*9」がついていますが、これはマップの配列の1マスが8×8ピクセルに相当するので、(TMP_X,TMP_Y)がマップ上で隣のマス目になるようにするには、4より大きく12より小さいピクセル数分、移動させる必要があるからです。

最後にUNTIL文の条件式で、(TMP_X,TMP_Y)の方向に進むことができるかどうかを判断しています。
進むことができる場合はループを抜けますので、進行方向を表すDIR_X,DIR_Yの値をEDX,EDYに設定します。

IF文を抜けた後、EXとEYにそれぞれEDX,EDYを加算して敵の座標を更新します。
そして、更新した敵座標に応じて、敵のスプライトの座標も更新します。
スプライトの座標はBGに描かれた迷路の画像と合っていなければなりません。
スプライトの座標はスクリーン左上を原点とした座標で指定する必要があり、プログラムでは

EX[I]-X+192,EY[I]-Y+112

となっています。
これらの座標の関係は下図のようになっています。

pc10-4.jpg

太い赤い矢印で示しているのが求めたい座標です。
この座標は、(EX-X,EY-Y)と(192,112)の合成で表せることが分かります。

以上で、とりあえず敵をランダムにウロウロさせることができるようになりました。
最後にプログラム全体を掲載しておきますが、今回説明した以外に、一点変更があります。

COUNT_WALLSの中で使っている変数I,J,Nを「_I,_J,_N」にしました。
これは、メインルーチンと関数定義で同じ名前の変数を使っている場合に、関数定義の中の変数がメインルーチンの中の変数(グローバル変数)として扱われるという問題(プチコン3号のバグ?)があったためです。

プログラム自体も、だいぶ長くなってきましたので、少し構造を整理したほうが良さそうですね。

M_W=15:M_H=10
DIM R[M_W+2,M_H+2]
FOR J=0 TO M_H+1
FOR I=0 TO M_W+1
IF I==0 || I==M_W+1 || J==0 || J==M_H+1 THEN
R[I,J]=0
ELSE
R[I,J]=3
ENDIF
NEXT
NEXT
FOR J=1 TO M_H
FOR I=1 TO M_W
R_N=R[I,J-1]
R_W=R[I-1,J]
IF R_N==0 && R_W>0 THEN R[I,J]=1
IF R_N>0 && R_W==0 THEN R[I,J]=2
IF R_N>0 && R_W>0 THEN R[I,J]=1+RND(2)
NEXT
NEXT
ACLS
BGSCREEN 0,M_W*2+1,M_H*2+1
W1=292:W2=12580:W3=291:WE=257
FOR J=1 TO M_H
FOR I=1 TO M_W
IF R[I,J]==3 THEN C1=W3:C2=W1:C3=W2
IF R[I,J]==2 THEN C1=W2:C2=WE:C3=W2
IF R[I,J]==1 THEN C1=W1:C2=W1:C3=WE
BGPUT 0,I*2-2,J*2-2,C1
BGPUT 0,I*2-1,J*2-2,C2
BGPUT 0,I*2-2,J*2-1,C3
BGPUT 0,I*2-1,J*2-1,WE
NEXT
BGPUT 0,M_W*2,(J-1)*2,W2
BGPUT 0,M_W*2,J*2-1,W2
NEXT
BGFILL 0,0,M_H*2,M_W*2-1,M_H*2,292
BGPUT 0,M_W*2,M_H*2,256

DIM MAP[M_W*4+1,M_H*4+1]
FOR J=1 TO M_H
FOR I=1 TO M_W
X=I*4-4
Y=J*4-4
MAP[X,Y ]=1
IF (R[I,J] AND 1) > 0 THEN
MAP[X+1,Y]=1
MAP[X+2,Y]=1
MAP[X+3,Y]=1
ENDIF
IF (R[I,J] AND 2) > 0 THEN
MAP[X,Y+1]=1
MAP[X,Y+2]=1
MAP[X,Y+3]=1
ENDIF
NEXT
X=M_W*4
Y=J*4-4
MAP[X,Y]=1
MAP[X,Y+1]=1
MAP[X,Y+2]=1
MAP[X,Y+3]=1
NEXT
FOR I=0 TO M_W*4
MAP[I,M_H*4]=1
NEXT

SPSET 0,502
SPOFS 0,192,112,0
X=8:Y=8
DIM DIR_X[4],DIR_Y[4]
@DIR:DATA 1,0,0,1,-1,0,0,-1 'E,S,W,N
RESTORE @DIR
FOR I=0 TO 3:READ DIR_X[I],DIR_Y[I]:NEXT
E_MAX=8
DIM EX[E_MAX+1],EY[E_MAX+1]
DIM EDX[E_MAX+1],EDY[E_MAX+1]
FOR I=0 TO E_MAX
EX[I]=12+32*RND(M_W-1)
EY[I]=12+32*RND(M_H-1)
SPSET 1+I,1022
NEXT

@LOOP
FOR I=0 TO E_MAX
IF ((EX[I]-12) MOD 32)==0 && ((EY[I]-12) MOD 32) ==0 THEN
REPEAT
D=RND(4)
TMP_X=EX[I]+DIR_X[D]*9
TMP_Y=EY[I]+DIR_Y[D]*9
UNTIL COUNT_WALL(MAP,TMP_X>>3,TMP_Y>>3)==0
EDX[I]=DIR_X[D]:EDY[I]=DIR_Y[D]
ENDIF
EX[I]=EX[I]+EDX[ I]:EY[I]=EY[I]+EDY[I]
SPOFS 1+I,EX[I]-X+192,EY[I]-Y+112
NEXT
STICK OUT DX,DY
X_NEW=X+DX*3:Y_NEW=Y-DY*3
IF COUNT_WALL(MAP,X_NEW>>3,Y>>3)==0 THEN
X=X_NEW
ELSE
X=MAX(MIN(X_NEW,X OR 7),X-(X AND 7))
ENDIF
IF COUNT_WALL(MAP,X>>3,Y_NEW>>3)==0 THEN
Y=Y_NEW
ELSE
Y=MAX(MIN(Y_NEW,Y OR 7),Y-(Y AND 7))
ENDIF
BGOFS 0,X-192,Y-112,0
VSYNC 1
GOTO @LOOP

DEF COUNT_WALL(MAP,PX,PY)
_N=0
FOR _J=0 TO 2
FOR _I=0 TO 2
_N=_N+MAP[PX+_I,PY+_J]
NEXT
NEXT
RETURN _N
END

プチコン3号 9日目 アニメーションとタッチパネルを使う

SmileBASICで特徴的なのが、スプライトのアニメーション機能です。
画像を切り替えてアニメーションするだけでなく、スケーリングや位置の変更も指定できます。

付属サンプルの8番目「技術デモ」を見ると、いろいろな機能を概観できます。
このサンプルのソースコードは以下のリンクに掲載されており、参考になります。

プチコン3号 – プログラムリスト

アニメーションの指定自体は、BGMと同様に、一度パラメータを設定するだけで、あとは何もしなくても勝手に進行していきます。

pc9-1.jpg

上のようにダイレクトモードで指定しただけで、アニメーションは勝手に動き続けます。
ここではSPANIM命令で、0番のスプライトのキャラ番号を
 2772(15フレーム)→2773(15フレーム)2774(15フレーム)2775(15フレーム)
と切り替えて、1秒で一周するようにしています。
最後のパラメータ「,0」は、このアニメーションを無限ループする指定です。

今回は、このアニメーション機能を使って、
「タッチパネルにタッチすると、その位置へキャラクタが歩いていく」
というプログラムを作ってみました。

ただ、このプログラム・・・今回は、うまく動作しない場合があります。
もしかするとプチコン3号のバグか、あるいはマニュアルに書かれていない仕様があるのかもしれません。
スマイルツール等を起動した後だと、画面に何も表示されないことがあります。
ACLSコマンドを実行しても変化が無いので、こういう場合はプチコン3号をいったん終了させてください。

プログラムは以下です。

pc9-2.jpg
XSCREEN 2,255,2
DISPLAY 1 'DISPLAY 0
GX=184:GY=104:GC=2764
C=GC+4:C_OLD=GC
SPSET 0,C
SPSCALE 0,2,2
@LOOP
SPOFS 0,GX,GY
IF C != C_OLD THEN
SPANIM 0,"I",15,C+1,15,C+2,15,C+3,15,C,0
C_OLD = C
ENDIF
IF MAINCNT MOD 12 ==0 THEN TOUCH OUT T,X,Y
IF T > 0 THEN
  DX=SGN(X-GX):DY=SGN(Y-GY)
GX=GX+DX:GY=GY+DY
ON (DY>=0)*(DX+2) GOTO @N,@W,@S,@E
@N:C=GC+12:GOTO @DONE
@W:C=GC+8 :GOTO @DONE
@S:C=GC+4 :GOTO @DONE
@E:C=GC+0 :GOTO @DONE
@DONE
  'C=(3-(DY>=0)*(DX+2))*4+GC
SPSTART 255 'SPSTART 0
ELSE
SPSTOP 255 'SPSTOP 0
ENDIF
VSYNC 1
GOTO @LOOP

まずタッチパネル側をディスプレイとして使用するため、XSCREENコマンドとDISPLAYコマンドを使います。
XSCREENのパラメータは、「モード,上画面で使うスプライト数,上画面で使うBG数」です。
スプライトは512枚、BGは4枚を、上画面と下画面で分け合って使います。
このプログラムはスプライトの半分の255枚を上画面に割り当てています。

DISPLAY命令は使用するディスプレイが上なら0、下なら1です。
ここで、コメントで

‘DISPLAY 0

と入れましたが、実はここが0か1かで、この後のプログラムの動作が異なってしまいます。
表示されるディスプレイが異なるだけのはずなのですが・・・

3行目、GXとGYはスプライトを表示する座標、GCはアニメーションに使うキャラクタのうち最小のものです。
今回は、
・2764~2767:右向き歩行
・2768~2771:下向き歩行
・2772~2775:左向き歩行
・2776~2779:上向き歩行
の、4組16種のキャラクターを使います。

4行目、CとC_OLDは現在の向きに応じたキャラクタ番号(の最小のもの)です。
向きが変化したかどうかを判定するため、直前の状態をC_OLDに保持しています。

9行目からのIF文が、その判定処理です。
CがC_OLDと異なる場合、SPANIM命令を実行し、新しいアニメーションを設定します。

13行目からは、タッチパネルの入力処理です。
ここはループの中で毎回実行するのではなく、12回に1回(1秒間に5回)だけ実行しています。
こうすることで、キャラクタの向きが頻繁に変化しすぎて絵がちらつくのを少し防いでいます。

タッチパネルの読み出しは

TOUCH OUT T,X,Y

です。X,Yはもちろん座標です。
Tは、タッチ開始時点で0で、タッチが続いている限り1ずつ増加していきます。
これによって時間軸とX,Yという3次元の情報を取れます。

そのあとの処理は、ややトリッキーです。
やりたいことは
・タッチされたポイント(X,Y)とスプライトの現在位置(GX,GY)の大小関係を見て
・(GX+DX,GY+DY)が(X,Y)に近づくように(DX,DY)を決める(DX,DYはそれぞれ-1,0,1のいずれか)
・(DX,DY)が表す向きに応じて、キャラクタ番号Cを決める
という処理になります。

関数SGN(x)はxの正、負、0に応じて1、-1、0を返します。これを使って

DX=SGN(X-GX):DY=SGN(Y-GY)

として上記の1点目、2点目は解決です。

DX、DYはそれぞれ3状態あるので、組み合わせは9つの状態があります。
しかしキャラクタは今回は4方向しか用意できませんので、9つの状態と4方向の対応付けは下図の左のように決めました。
そして、4つの方向は図右のような番号に対応させています。

pc9-3.jpg

この対応付けを17行目の

(DY>=0)*(DX+2)

で行っています。
「(DY>=0)」という式は、DYが負のとき0、DYが0以上のとき1になります。
この式で、図右のような結果が得られることは計算してみると分かると思います。

ON~GOTO文で、4つの方向に応じてジャンプしています。
ジャンプ先で、アニメーションに使用するキャラクタ番号をCに代入しています。
ラベルは東西南北(North,West,South,East)を表しています。

なお、今回はON~GOTO文を使いましたが、23行目のコメントにあるように

C=(3-(DY>=0)*(DX+2))*4+GC

とすれば、このON~GOTO文と同じ結果が1行で得られます。

このあと、「タッチしているときだけアニメーションさせる」ために、SPSTARTとSPSTOPを呼んでいます。
実はこの部分が、最初のほうで書いた「DISPLAYのパラメータが0か1かで動作が異なる部分」です。

アニメーションするスプライトは、5行目で指定したとおり0番なのですが、SPSTART/SPSTOPでは「255番」のスプライトを指定しています。
DISPLAYが0のときは、SPSTART 0で思ったとおりの動作をします。
DISPLAYが1のときは、どうも「SPSETで指定したスプライト管理番号+XSCREENで指定した上画面のスプライト数」が、SPSTART・SPSTOPでのスプライト管理番号になるようです。
ちょっと納得の行かない仕様ですので、もしかしたらプチコン3号のバグかもしれません。