二足歩行させるメカを作ってみよう

2019年4月21日

メガドライブミニにガンスターヒーローズと魂斗羅が収録されることが決定しましたね。この二つは当時のハードながらも多関節キャラが動きまくって度肝を抜かれた記憶があります。
たまにこれらの技術の一部がわが心の師である元コ〇ミのmieki256さんのブログに書いてあったりするのですが、2足歩行する敵のRubyプログラムも公開してあるので、私も憧れの多関節を再現してみたいと思いました。

ただ、元のプログラムは16bitマシン風のアルゴリズムだったので、もうちょっとrubyの数学関数を駆使して短いコードになるようにしました。さらに余弦定理を使って角度を求めるようにしたので各関節の長さが異なるモデルにも対応できそうです。

require "dxopal"
include DXOpal

# 関節の座標を計算する
def joint_pos(x1, y1, x2, y2)
  f1, f2 = 70, 60 # 足の長さ
  dw = x2 - x1
  dh = y2 - y1
  d = Math.sqrt(dw*dw + dh*dh)
  a = Math.atan2(dh, dw) # 着地点までの角度
  cosa = (d*d + f1*f1 - f2*f2) / (2*d*f1) # 余弦定理
  s = a + Math.acos(cosa) # 角度
  return x1 + Math.cos(s) * f1, y1 + Math.sin(s) * f1
end

# 歩行する足
def foot(x1, y1, angle)
  x2 = 200 + Math.cos(angle) * 32
  y2 = 200 + [Math.sin(angle) * 32, 0].min  # 足先
  jx, jy = joint_pos(x1, y1, x2, y2)
  Window.draw_line(x1, y1, jx, jy, C_WHITE)
  Window.draw_line(x2, y2, jx, jy, C_WHITE)
end

angle = 0
x, y = 200, 100
Window.loop do
  Window.draw_line(0, 200, Window.width, 200, C_WHITE)
  angle -= 0.04
  foot(x, y, angle)
  foot(x, y, angle + Math::PI)
end