# ミニゲーム①：Egg Race!
スマホの傾きセンサーとタッチで３Dパズルゲームを作ってみましょう。
# プロジェクト仕組みの理解
## ゲームの目的
スマホを傾いて、卵を転げて、巣まで届かせましょう！ただ、強くぶつかると、卵が割れてしまうので、優しくね！生まれたひよこちゃんが邪魔するので、ドアをうまく使って、移動制限させましょう！
## ゲームシーン
Scenesフォルダーの中にある「EggRace」を開いてください
ヒエラルキーを見ると：
- Main Camera：ゲームのカメラで、上から真下見るようにしちます：
- Directional Light：光源
- Black：見せたくないステージの一部を黒いバーで隠すためのオブジェクト
- Stage：ステージ。いくつかのパーツで作られている：
- Static：動かないもの - このオブジェクトがナビゲーションメッシュが付いている
- Floor：床面
- Walls：外側の４つの壁
- Maze：内側の迷路の壁
- Roof：屋根（コライダーのみ）
- - Goal：迷路のゴール - トリガー付き
- Doors：スライドできるドア
- Horizontal：水平に移動できるドア
- Vertical：垂直に移動できるドア
## プロジェクト整理
すでにいくつかのフォルダが準備された：
- Animations：ひょこのアニメーションコントローラー
- Materials：フェンス、ドア、ひょこなどのマテリアル
- Models：3Dモデル
- Prefab：コライダーなどが付いているプレハブ。スクリプトなし
- Script：スクリプト。カメラの高さを調整するスクリプトが準備された
- Textures：3Dモデルのテクスチャ
- UI：UI作成に必要なスプライト
## 初期設定
Androidスマホで実行できるため、プロジェクト設定でプラットホームを変えないといけない。「File ⇒ Build Profiles」を開き、「Windows」から「Android」へ変換し、「Switch Platform」を押しててください。
# 卵の操作
これからスクリプトを作成し、卵の動き処理を実装しましょう。
## シーン設定
迷路の左上に Prefabs の中にある Egg を入れてください：
## キーボードによる卵の動き
スマホで遊ぶ前に、まずUnityで動作を確認したいので、キーボードを使い、重力の向きを変えて、卵が転がるようにしましょう。
重力を変えるには２つの方法がある：
#### プロジェクト設定で重力を変える
1回だけ重力を変え、後がずっと変わらないなら、プロジェクト設定で重力ベクトルを変えることができる。「Edit ⇒ Project Settings」を開き「Physics⇒Settings」（物理設定）を選ぶと
「Gravity」（重力）という設定がある。デフォルト値としては、地球の重力になっている（真下のベクトルで、加速度は9.81）。今回は実行中に重力を変えるので、次の方法で変えましょう：
#### スクリプトで重力を変える
スクリプトでは、「`Physics.gravity`」の値を代入すれば、重力をいつでも帰ることができる。例えば：
```c#
// 地球の重力
Physics.gravity = new Vector3(0, -9.81f, 0);
// 月のの重力
Physics.gravity = new Vector3(0, -1.625f, 0);
// 木星の重力
Physics.gravity = new Vector3(0, -24.5f, 0);
```
### スクリプト
キーボードの WASD で重力ベクトルの向きを変えましょう W と S で Z軸の前後にし、A と D でＸ軸の左右にしましょう。
```c#
// 実行中に重力を変える
public class GravityController : MonoBehaviour
{
// 重力の加速度（地球）
const float Gravity = 9.81f;
// 重力に与える倍率（強さの調整）
[SerializeField]
private float gravityScale = 1.0f;
private void Update()
{
// 重力のベクトル（Yはいつも下：-1）
Vector3 vector = new Vector3(0, -1, 0);
// WASDの入力（ -1 ～ 1 ）
vector.x = Input.GetAxis("Horizontal"); // 左右（x軸）
vector.z = Input.GetAxis("Vertical"); // 前後 (z軸）
// 単位ベクトルにする
vector.Normalize();
// 最後に、重力の向きを変える
Physics.gravity = vector * (Gravity * gravityScale);
}
}
```
スクリプトを空のゲームオブジェクトに追加し、操作を確認してください：
## 加速度センサーによる卵の動き
加速度センサー（Accelerometer）はスマホの加速と減速を測定し、3Dベクトル（向きと強さ）として返す装置です。重力は地球の方向へ引っ張る力であり、真下の加速ベクトルととして現れる。
つまり、加速度センサーを使うことにより、重力ベクトルを測定できます。なお、スマホの加速度センサーの座標系は以下の通りです：
ただし、今回のゲームでは、カメラで見た座標系は：
なので、加速度センサーの ＺとＹ軸を交換しないといけない。
#### 加速度センサーを有効化
加速度センサーを使うために、まず有効化しないといけない。Unityは次の命令がある：
```c#
// 加速度センサーを使えるか？
if (Accelerometer.current != null)
{
// 有効化する
InputSystem.EnableDevice(Accelerometer.current);
}
```
#### 加速度センサーの値を読み込む
そして、実行中に、以下のように加速度センサーのベクトルを読む：
```c#
// 加速度センサーを使えるか？
if (Accelerometer.current != null)
{
// 加速度センサーの向きを取得
Vector3 acc = Accelerometer.current.acceleration.ReadValue();
}
```
### スクリプト
GravityController を更新し、スマホの加速度センサーを使える場合は、実際の重力データを利用しましょう：
```c#
// 実行中に重力を変える
public class GravityController : MonoBehaviour
{
// 重力の加速度（地球）
const float Gravity = 9.81f;
// 重力に与える倍率（強さの調整）
[SerializeField]
private float gravityScale = 1.0f;
private void Start()
{
// 加速度センサーを使えるか？ → 有効化
if (Accelerometer.current != null)
InputSystem.EnableDevice(Accelerometer.current);
}
private void Update()
{
// 重力のベクトル（Yはいつも下：-1）
Vector3 vector = new Vector3(0, -1, 0);
// 加速度センサーを使えるか？
if (Accelerometer.current != null)
{
// 加速度センサーの向きを取得
Vector3 acc = Accelerometer.current.acceleration.ReadValue();
// センサーの軸をゲームの軸へ変換
vector.x = acc.x; // X はそのまま
vector.z = acc.y; // ゲームの Z は、加速度センサーの Y である
}
else
{
// WASDの入力
vector.x = Input.GetAxis("Horizontal"); // 左右（x軸）
vector.z = Input.GetAxis("Vertical"); // 前後 (z軸）
}
// 単位ベクトルにする
vector.Normalize();
// 最後に、重力の向きを変える
Physics.gravity = vector * (Gravity * gravityScale);
}
}
```
## 実機で確認
スマホとPCをUSBケーブルで接続し、Build Profiles を開いてください。「Run Device」で端末を選び、「Build And Run」でビルドし、実行を確認してください。
# 扉の操作
画面のタッチ機能を使い、指のスライドで、扉を動かしてみましょう。
## タッチ機能
加速度センサーと同様に、タッチ機能を使う前には、機能の有効化をしないといけない。Unityでは：
```c#
// タッチ機能を有効化
EnhancedTouchSupport.Enable();
```
その次に、タッチのイベントに登録しなければならない：
```c#
// 画面を触れ始めたとき
Touch.onFingerDown += 処理メソッド;
// 指は移動中のとき
Touch.onFingerMove += 処理メソッド;
// 指が画面から放したとき
Touch.onFingerUp += 処理メソッド;
```
また、処理するメソッドは、「Finger」という引数を受け取り、指の画面の位置などが渡される。例：
```c#
private void Start()
{
// タッチ機能を有効化
EnhancedTouchSupport.Enable();
// イベントに登録
Touch.onFingerDown += OnFingerDown;
}
// 画面をタッチし始めた
private void OnFingerDown(Finger finger)
{
// 指の画面の位置を表示
Debug.Log(finger.screenPosition);
}
```
## 水平扉をスライド
扉を指でスライドするのを次の考えで実現できる：
初めて画面を触れるとき、指データを保管しておく。Unityがマルチタッチ（多数の指）に対応できるので、同じ指かどうかの確認が必要。そして、指が動くときに、移動量を計算し、その分を使って扉をスライドする。最後に、指を離したら、保管したデータを解放し、処理終了にする。
### スクリプト
DoorSlider のスクリプトを作成し、まず水平（Horizontal）の扉を移動しましょう：
```c#
using UnityEngine.InputSystem.EnhancedTouch;
using Touch = UnityEngine.InputSystem.EnhancedTouch.Touch; // << ここ注意！
// 扉を移動（スライド）する
public class DoorSlider : MonoBehaviour
{
// 水平の扉のグループ（親オブジェクト）
[SerializeField] private Transform horizontalDoors;
// 使った指
private Finger useFinger = null;
// 指の初期位置
private Vector2 fingerStart;
// 水平扉の初期位置（X軸のみ）
private float doorStartX;
private void Start()
{
// タッチ機能有効化
EnhancedTouchSupport.Enable();
// 各種のタッチイベント登録
Touch.onFingerDown += OnFingerDown;
Touch.onFingerMove += OnFingerMove;
Touch.onFingerUp += OnFingerUp;
}
private void OnDestroy()
{
// 各種のタッチイベント登録解除
Touch.onFingerDown -= OnFingerDown;
Touch.onFingerMove -= OnFingerMove;
Touch.onFingerUp -= OnFingerUp;
// タッチ機能無効化
EnhancedTouchSupport.Disable();
}
private void OnFingerDown(Finger finger)
{
// マルチタッチできるため、すでに指一本を使っていたら、2本目から無視する
if (useFinger != null) return;
// 指を保管
useFinger = finger;
// 初期位置も取っておく
fingerStart = finger.screenPosition;
doorStartX = horizontalDoors.position.x;
}
private void OnFingerMove(Finger finger)
{
// マルチタッチできるので、同じ指かどうかを確認
if (useFinger != finger) return;
// 指の移動量を計算（画面のピクセル単位）
Vector2 delta = useFinger.screenPosition - fingerStart;
// 様々な画面サイズがあるので、移動量正規化しましょう（最大値：１）
delta.x /= Screen.width;
delta.y /= Screen.height;
// 現在の位置からを取得し、X軸だけを更新
Vector3 hPos = horizontalDoors.position;
hPos.x = doorStartX + delta.x;
horizontalDoors.position = hPos;
}
private void OnFingerUp(Finger finger)
{
// 指を解放する
if (useFinger == finger)
useFinger = null;
}
}
```
#### 正規化に関して
いろんなスマホがあり、それぞれの画面サイズが異なるので、同じ指の動きでも大幅に異なる移動量が発生する可能性がある。例えば：
スワイプの長さを画面サイズ（`Screen.width` と `Screen.height`）で割れば、必ず 0 と 1の間になり、どの画面サイズであっても、同じ数値になる。この計算が「正規化」という。
### Unityで確認
スクリプトを「Stage > Doors」にアタッチし、「Horizontal Doors」に「Stage > Doors > Horizontal」を入れてください
## タッチをシミュレーションする
タッチで扉を動くようにしたので、どれだけマウスを使っても、扉が全く動かない。そのため、Unityは**マウスを使ってタッチを疑似する**機能がある。もちろん、マウス１つしかないので、**指１本のみで、マルチタッチが再現できない**が、今回のゲームなら十分。
疑似タッチを有効化するのは Window > Analysis > Input Debugger を選択し、次のウィンドウを開く。
このウィンドウの「Options」を開く、「Simulate Touch Input From Mouse or Pen」を選択すれば、マウスでタッチを疑似する。
## 速度調整、移動制限を追加
これで、扉が移動できるようになったが、２つの問題が現れた。
1. 扉の動きが多少遅く感じる
2. 画面から消えるぐら、無限にスライドできる
この２つの問題を解決しましょう：
### 速度調整
スクリプトに調整できる「speed」変数を追加し、`OnFingerMove` で使いましょう。先頭に：
```c#
// スライドの速度
[SerializeField] private float speed;
```
`OnFingerMove` では：
```c#
// 現在の位置からを取得し、X軸だけを更新
Vector3 hPos = horizontalDoors.position;
hPos.x = doorStartX + delta.x * speed; // 速度を適用
horizontalDoors.position = hPos;
```
Unity で適切に速度を設定し、確認してください
### 移動制限
Unityで最大Ｘと最小Ｘの位置を設定できるようにし、`OnFingerMove` で制限をかける。まず、スクリプトの先頭に：
```c#
// 最低 X 位置
[SerializeField]
private float xMin;
// 最大 X 位置
[SerializeField]
private float xMax;
```
そして、`OnFingerMove` では：
```c#
// 現在の位置からを取得し、X軸だけを更新
Vector3 hPos = horizontalDoors.position;
hPos.x = doorStartX + delta.x * speed; // 速度を適用
hPos.x = Mathf.Clamp(hPos.x, xMin, xMax); // 移動制限を適用
horizontalDoors.position = hPos;
```
Unity で適切に数値を設定し、確認してください
## 垂直をスライド
同じ処理を使って、DoorSlider スクリプトに垂直の扉が Z 軸で移動できるようにしましょう。スクリプトの先頭に：
```c#
// 垂直の扉のグループ（親オブジェクト）
[SerializeField]
private Transform verticalDoors;
// 最低 Z 位置
[SerializeField]
private float zMin;
// 最大 Z 位置
[SerializeField]
private float zMax;
//（他の[SerializeField]）
// 垂直扉の初期位置（Z軸のみ）
private float doorStartZ;
```
つぎ、`OnFingerDown` では、垂直扉の初期位置を取る
```c#
// 初期位置も取っておく
fingerStart = finger.screenPosition;
doorStartX = horizontalDoors.position.x;
doorStartZ = verticalDoors.position.z;
```
そして、`OnFingerMove` では：
```c#
// 現在の位置からを取得し、Z軸だけを更新
Vector3 vPos = verticalDoors.position;
vPos.z = doorStartZ + delta.y * speed; // 速度を適用
vPos.z = Mathf.Clamp(vPos.z, zMin, zMax); // 移動制限を適用
verticalDoors.position = vPos;
```
最後に Unity でパラメータを設定して、試してみてください：
## 実機で確認
つぎ、端末を接続し、「Build And Run」でタッチと傾きを使用し、卵を巣まで動かしてみてください。