クォータニオン

CoddyのUnityジャーニー「物理演算とゲームプレイ」セクションの一部。レッスン 43/71。

Quaternionは回転を表すUnityの型です。transform.rotationもその一つで、Quaternion.Eulerが返す値も同じ型です。4つの数値x、y、z、wは角度ではないので、自分で設定する必要はありません。回転を使うときは、掛け算をします。回転をベクトルに掛けると、そのベクトルの向きが変わります。

Vector3 a = Quaternion.Euler(0, 90, 0) * Vector3.forward;       // (1, 0, 0)
Vector3 b = Quaternion.Euler(0, 0, 45) * new Vector3(2, 0, 0);  // (1.41, 1.41, 0)
Vector3 lamp = transform.position + transform.rotation * new Vector3(0, 1, 2);

回転は左側に置きます。Vector3.forward * transform.rotationはコンパイルできません。3行目では、オブジェクト自身の回転でオフセットの向きを変えているため、lampはオブジェクトの向きに関係なく、オブジェクト自身の方向を基準にして1単位上、2単位前の点になります。

回転に別の回転を掛けると、2つの回転が組み合わさります。transform.rotation * Quaternion.Euler(0, 90, 0)は、オブジェクトを回転させた後、その自身のy軸を中心に4分の1回転させます。順序を逆にすると、4分の1回転はワールドのy軸を中心に行われます。直立したオブジェクトでは、どちらも同じ結果になります。30度傾いた飛行機ではそうなりません。自身のy軸も一緒に傾くためです。

Quaternion banked = Quaternion.Euler(0, 0, 30);
Quaternion own = banked * Quaternion.Euler(0, 90, 0);    // 機首 (0.87, 0.5, 0)：旋回しながら上昇する
Quaternion world = Quaternion.Euler(0, 90, 0) * banked;  // 機首 (1, 0, 0)：水平を保つ

Quaternion.identityはまったく回転していない状態で、Instantiateに渡したものです。これを掛けても何も変わらず、transform.rotation = Quaternion.identity;とすると、オブジェクトは回転していない姿勢に戻ります。

チャレンジ

中級

スペースキーで、銃と一緒に向きを変える3発の弾を扇状に発射できるようにします。

Instantiateの行をfor (int i = -1; i <= 1; i++)に置き換えます。
その中で、Quaternion aim = transform.rotation * Quaternion.Euler(0, i * spread, 0);を設定します。
それぞれの弾を、方向に沿って1単位先に生成します: Instantiate(bulletPrefab, transform.position + aim * Vector3.forward, aim);。

「プレイ」を押し、向きを変えて発射します。3発の弾が20度ずつ間隔をあけて扇状に広がります。その後、「確認」を押します。

自分で試してみよう

using UnityEngine;

public class Gun : MonoBehaviour
{
    public GameObject bulletPrefab;
    public float turnSpeed = 90f;
    public float spread = 20f;

    void Update()
    {
        if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow)) transform.Rotate(0, turnSpeed * Time.deltaTime, 0);
        if (Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow)) transform.Rotate(0, -turnSpeed * Time.deltaTime, 0);

        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            // 弾は1発、真正面に飛ぶ。-spread度、0度、spread度の3発を発射する。
            Instantiate(bulletPrefab, transform.position, transform.rotation);
        }
    }
}

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