【STG作り方/当たり判定の高速化】「C言語：シューティングゲームの作り方/自作：当たり判定処理の高速化」のご紹介

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今回は、「C言語：シューティングゲームの作り方/自作：当たり判定処理の高速化」についてご紹介します。

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2Dのシューティングゲームにおける「当たり判定処理」は、それほど重いものではありません。「当たり判定処理」を躍起になって高速化する必要はないでしょう。むしろ他の方面、例えば3Dグラフィックなどを利用している場合には描画処理などを改善した方が、高速化の効果が大きいでしょう。

多数の矩形を使えば、当たり判定の形をキャラクターの形にぴったりと合わせることができますが、当たり判定処理の負荷はそれだけ重くなります。そのため、実際のシューティングゲームでは、かなり大胆に単純化した当たり判定を用いることが多いです。

複雑な形のキャラクターに複数の矩形を使うことはやむえません。しかし、単純な形のキャラクターはなるべく1個の矩形ですませるようにすると、当たり判定処理を高速化することができます「▼図1-5：当たり判定の単純化」。

小さなキャラクターの当たり判定は矩形にするのではなく、1ドット、つまり点にしてしまうのも高速化のためには有効です「図1-6：点の当たり判定」。

点と点の当たり判定処理は、矩形と矩形の当たり判定処理よりも条件式が単純なので、高速に処理できます。

例えば、弾の座標を(BX,BY)、自機の座標を(SX,SY)とすると、当たり判定処理の条件式は次のようになります。これは点と点の場合です。

いわゆる弾幕系と呼ばれるシューティングゲームでは、画面上に膨大な数の弾が出現します。

この弾と自機の接触を調べるときに、弾と自機の当たり判定を1ドットにしておけば、高速に当たり判定処理が行えます。ただし、この方法が使えるのは、自機の当たり判定が非常に小さくてもかまわないゲームの場合だけです。

弾と自機の片方、例えば弾の当たり判定だけ1ドットにするのはどうでしょうか。実は、このような点と矩形の当たり判定処理は、矩形と矩形の当たり判定処理に比べて、条件式が簡単になりません。

例えば、弾の座標を(BX,BY)、自機の当たり判定を(SL,ST)～(SR,SB)とすると、条件式は以下のようになります。これは点と矩形の場合です。

弾の当たり判定が(BL,BT)~(BR,BB)の場合、条件式は以下のようになります。これは矩形と矩形の場合です。

このように、点と点の場合は条件式が簡単になりますが、点と矩形の場合には、矩形と矩形の場合に比べて簡単にはならないことを憶えておきましょう。

複雑な形状のキャラクターに対する当たり判定処理を行う場合には、事前に簡略な当たり判定処理を行い、必要な場合だけ複雑な当たり判定処理を行うようにするのが有効です。

例えば、多数の矩形から構成されている複雑な当たり判定があるときには、すべての矩形を囲むような大きな矩形の当たり判定を外側に用意します。これを「バウンディングボックス」と呼びます「図1-7：ウンディングボックス」。

最初はバウンディングボックスに対して当たり判定処理を行います。そして「バウンディングボックス」に接触したときだけ、内側にある複雑な当たり判定に対して当たり判定処理を行います。

ほとんどの場合は、「バウンディングボックス」に対する当たり判定処理だけで用がすむため、複雑な当たり判定を使っていても高速に処理できることが、この技法の利点です。

バウンディングボックスの技法は3Dゲームでもよく使われています。より一般的には、「バウンディングボリューム」と呼びます。

「バウンディングボリューム」は、3Dオブジェクトをすっぽり取り囲む、直方体や球といった単純な形状のことです。3Dでは2Dよりも当たり判定処理の負荷が重いため、最初にバウンディングボリュームに対する大まかな当たり判定処理を行い、接触したときだけ詳細な当たり判定処理を行うことによって処理を大幅に高速化できます。

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