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12月に作成した3Dポリゴンのサンプルプログラムを応用して、シンプルなゲームを作ってみました。現在、「プチコン大喜利ワールドグランプリ」というスマイルブーム社(プチコン4のメーカー)主催のゲーム制作コンテストが開催されていて、そのお題が「スマイル」であることから、強引に「スマイル」を入れる形で浮かんだのが「スマイルじいさんのポリゴン宇宙旅行」というタイトルです。ゲームの基本アイデアは避けゲームですが、タイトルに合わせてキャラクターや演出を加えていきました。今月頭に完成して公開しています。

タイトル: スマイルじいさんのポリゴン宇宙旅行
公開キー: 4NKANEXPF



ゲームとしての製作開始は1月2日からで、まずはポリゴン単体のサンプルプログラムから、ポリゴンを複数同時に動かすように改良してみました。これは単純に「ポリゴン集合体」の配列変数を用意して、これに合わせて集合体各面の三角形を移動する形になっています。

ポリゴンの描写はグラフィックのGTRI命令を使うのですが、グラフィック面のみを使う形だと表現の幅が限られてしまいます。例えば普通にスプライトを表示する形だと、ポリゴンとポリゴンの間にスプライトを重ね合わせるということができません。そのため、「GTRI命令で描いたポリゴンをスプライト化」する処理を加えることにして、ポリゴンとプリセットキャラ(スプライト)との重ね合わせも実現しました。

ちなみにポリゴンの単位である三角形1つを「1ポリゴン」と言うそうですが、私の今回のゲームでは普通のグラフィックのみの描写で最大毎秒18000ポリゴン(1フレームあたり600ポリゴンx毎秒30フレーム)、グラフィックをスプライト化させた形で最大毎秒12000ポリゴン(1フレームあたり400ポリゴンx毎秒30フレーム)でも処理落ちなく動かせています。ただし、大きなポリゴンをいくつも描写すると、この最大数に関わらず処理落ちしてしまうので、そうならないような工夫もしています(ポリゴンの出現タイミングをバラしたり、立体の見えない背面部分を描画しないなど)。ゲーム上ではグラフィックのみ描写と、グラフィックをスプライト化させた形を、ステージで分けて実装しています。

ポリゴン以外のキャラクターは基本的にプリセットのものを使用していますが、おじいさんの顔を「スマイル」にしたり、タイトルのロゴを作ったり、月を描いたりなど、少しだけ手を加えています。ゲーム中のBGMもほぼプリセットのものですが、エンディングだけ高校時代に作ったゲームの曲を少しアレンジして転用しています。

プログラムは以下の通りです。



今回は普段作っているプログラムよりも計算が色々と複雑で、頭で整理するのが中々難しく、プログラム中のコメントもできるだけ丁寧に描きました(今回はちゃんと漢字を使いました)。今後ポリゴンのプログラムを作ることがあるのか分かりませんが、ベースの考え方だけは忘れずにいたいところです。





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2021年最初の自作ゲームは、フルーツキャラを用いた羽根モノパチンコ風の「ぱちぱちフルーツ農場」です。登場するキャラが2019年に制作した「わくわくフルーツ農場」とほぼ同じということもあり、タイトルに「フルーツ農場」という名前を継承しました(ゲーム内容は全く異なります)。Vゾーン当たり時には馬や花火などのキャラも出てきます。

タイトル: ぱちぱちフルーツ農場
公開キー: 4EKS3Q5XF



羽根モノパチンコ風ゲームで肝となる部分が「羽根」になります。これを単純に動かすだけであれば、三角関数を用いて線を引くだけでいいのですが(太い線を引くのに多少手間がかかりますが)、これとフルーツが衝突した場合の反発を自然な見た目にするのに少し工夫が要ります。基本的には通常のグラフィック面との衝突と同じような判定を用いていますが、地面や壁は動きがゼロなのに対して、羽根の場合は「羽根の先端のベクトル(DX,DY)に対して、羽根の根元からどの位置かによって、ベクトルの大きさを比例させる(先端に近いほど早く、根元に近いほど遅い)」という動きも考慮に入れて衝突の演算を行っています。

最初は「仮」のキャラでボールを使っていましたが、途中からフルーツに変更しました。さらに、フルーツが入賞口に入ると画面右の「STORAGE(倉庫)」に移行して溜まっていく仕組みを取り入れました。この倉庫がフルーツでいっぱいになるとクリアというルールです。フルーツを積み上げていく際に、フルーツをスプライトのままにしておくと、当たり判定の数が膨大になり、処理落ちしてしまいます。そのため、動きが止まったフルーツについては、スプライトからグラフィックに遷移するようにしています。スプライトからグラフィックへの遷移は回転行列を使ってドットの色をコピペ(GPGET→GPSET)する形で行っていますが、この処理もやや重いこともあって、ゲーム開始前にフルーツ7キャラx回転90パターンの計算＆描画を済ませて、ゲーム中は画像をコピペ(GCOPY)するだけの処理にしています。

画面右のスプライト→グラフィック化のタイミングの調整に色々と戸惑ったものの、これが済んでしまえばあとは装飾と演出のみです。背景に木や雲を入れて、Vゾーン当たり時に馬と花火の演出も加えてみました。

プログラムは以下の通りです。



パチンコ風のゲームは「一度は作ってみたい」と思っていたので、これでようやく欲求を満たすことができました。ちなみに、パチスロゲームは4年前にJavaScriptで作ったことがありますが(JavaScriptパチスロ)、プチコン4で作ることは多分ないかと思います。



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いつもの年末年始の休暇であれば、実家で年末の大掃除と年始の集まりがあるのですが、今回の6連休はコロナの影響もあってずっと自宅にいることになってしまいました。そんな中、小6の頃にPC-6001mkII(NECが1983年に発売した入門用パソコン)で自作したシンプルなテキストベースのスクロールゲームを思い出して、「プチコン4でも作ってみよう」ということになりました。さすがにプチコン4でテキストベースのゲームという訳にもいかないので、それなりにアレンジは加えつつも、2時間程でメインの部分は完成しました。下の動画の最後にプログラムが表示されますが、1画面内でまとめました。

タイトル: 落ちるジョニー
公開キー: 4EKS3Q5XF



PC-6001mkIIに限らず、レトロPCと呼ばれる1980年代前半のパソコンを持っていた人で、BASICがそれなりにできる人であれば、ほぼ誰もが作ったと言えるようなゲームです。私がBASICを使い始めたのが小6の冬で、それから1～2ヶ月後位には、テキストベースではありますがこの程度のゲームが作れるようになったと記憶しています。

ところで、いつもの年末年始は「今年の個人的ニュース」のようなタイトルでブログを書くのですが、今年はコロナの影響で海外旅行のような大きなイベントは皆無で、良くも悪くもプチコン4のみに没頭した年でした。インドアの趣味があるので外出できないのも全く苦にはならなかったものの、やはり生活にメリハリをつけるには外出できる方が良いのは間違いないです。



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今までPython+Pygameやプチコン4で疑似3Dゲームをいくつか作りましたが、より三次元的とも言える「ポリゴン」は作ったことがありませんでした(ちなみに、プチコン4には3D関連の命令は備わっていません)。先日、ふと「立体の中心にX軸、Y軸、Z軸を通し、立体の各頂点をそれぞれの軸で回転させればポリゴンも実現できるのではないか？」と思い浮かび、早速プチコン4でポリゴンの実験プログラムを作ってみることにしました。3次元の座標を2次元に変換する手法は、いつもの関数(Z座標に比例した数で1を割り算したものを縮小率とする)、軸の回転は回転行列を使います。

まずは各面の表示の順番を考える必要のない「ワイヤーフレーム」の立方体から作ってみました。回転行列のところでちょっとした勘違いがあって、少し時間がかかってしまいましたが、それ以外はほぼ頭の中で思い描いた通りに作ることができました。
※このワイヤーフレームも以降の他のプログラムも、Joy-Conで回転や移動の操作が可能なものです。動画の最後の方でプログラムを確認できます。



続いて6面色違いの立方体を作ってみました。グラフィック面に三角形を描く「GTRI」という命令で、三角形を合計12個描写する形です。グラフィック面での描写になるので、各面(三角形x2枚)の描写の順番を「向こう側からこちら側(最前面を最後に描写)」に合わせる必要があります。これについては当初、頂点座標等の配列変数を各三角形の中心のZ座標を基準にRSORT(逆順)で並び替えたのですが、これだと時折向こう側の三角形の一部がこちら側に表示されてしまう不具合が発生してしまいました。そのため「面の中心から座標0,0,-200(カメラの位置)までの距離」を基準に配列変数を逆順に並び替えた所、今度はうまく表示されるようになりました。



ちなみに一般的なポリゴンは三角形を単位図形として、これを多数構成して描写することが多いようです。私は最初、「四角形のスプライトを自由に変形できれば、ポリゴンも楽に表現できるのに」と考えてしまいました。しかし、「一般的な手法」ということであれば、「三角形をいくつも構成する方法で慣れておくのも悪くないかな」と思うようになりました。

今度は「プチコン4では処理落ちせずに三角形をいくつまで描写できるのだろう？」ということで、球体に三角形をいくつも貼り付けた形のものを作ってみました。当初は300個位で画面にチラつきが発生するようになってしまったのですが、これはプチコン4のVSYNC命令がグラフィックの描画の完了を待たずに画面を更新してしまうからのようです。そのため、GTARGETとSPPAGEを用いて、フレーム毎に描画面と表示画面を切り替える形にしたところ、600個位までは問題なく表示できるようになりました(動画は三角形600個のものです)。この数を超えてもチラつきは発生しないのですが、今度は処理速度に遅延が発生するようになります。



最後に今回の一連の実験のおさらいとして、三角形24枚で構成した異形(6方向に尖ったもの)を作成してみました。さらに光源の概念も入れ込んでみました。面の光の強さは、「面の法線ベクトル(単位ベクトル)を外積で算出し、それを光源からのベクトル(単位ベクトル)で内積したもの」としています。本当なら尖った部分の影が異形の本体にも反映されないとリアルとは言えないですが、まあそこまではさすがにいいかなということで、これにてポリゴンの実験は一区切りということにします。



ここからゲームとして発展できればいいのですが、今のところは具体的なアイデアが無いので、また後日何かひらめいたら作ってみたいと思います。それにしても、三次元の回転行列、外積、内積などが出てきて、久しぶりに頭が数式でいっぱいになってしまいました。



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今までにプチコン4で二次元の簡易的な物理演算(重量の概念を伴うボールの衝突処理)を行ってきましたが、これを三次元で行うことができないかと思うようになりました。当初、この演算は三角関数を多段に使用した複雑な計算だったのですが、後に内積を使用したシンプルな計算でも動くようになったこともあり、この内積を使って三次元の計算を行ってみようということになりました。そこから発展して完成したゲームが、今回の"BALLS AND PANELS 3D"です。テレビ番組などでもお馴染みの「ストラックアウト」のように、ボールをパネルに当てていくというルールになっています。

タイトル: BALLS AND PANELS 3D
公開キー: 4JBN3K2AE



まず、今までに使用していたボール衝突の演算に使用していたユーザー関数(ベクトルXY成分の内積を使用したもの)に、新たにZ成分を加えた関数を作るところから始めました。プチコン4のプリセットのキャラであるサッカーボールを使って動かしてみます。すると大きな問題もなく、最初からそれらしく動いてくれました。

ただ、内積を使用したユーザー関数は、重量の概念を組み込んでいませんでした。ゲームとして幅を持たせるためには、重量の概念も組み込む必要があると考えていたのですが、以前二次元の方のユーザー関数にそれを組み込もうとして失敗したことがあり、今回は再チャレンジになります。改めて頭の中を整理、まずは重心速度を算出して、そこから各キャラの重心速度に対する相対速度を算出、それに2を掛けてさらに単位速度を掛けたものをもう一方のベクトルにそれぞれ加算…、という計算式を組み込みました。結果は成功。こちらの黒い背景の画像がその肝の部分になるユーザー関数です(クリックで拡大画像が表示されます)。

続いてゲーム性を持たせるため、「ストラックアウト」のような感じで、向こう正面にパネルを配置してみました。これにボールを当てて全て消去すれば面クリアという流れになります。

当初は解像度400x240で作っていたのですが、ボールをコントロールする上で自キャラの位置取りが重要なこともあり、奥の方でも位置が分かりやすくなるよう、途中から解像度を縦横倍の800x480に変更しました。そのため、プログラム中の画面表示に関わる色々な所に"*2"を追加して2倍に補正した形になっています。あと、左スティックを真上や真下に倒した場合(=方向ボタンの上下を押した場合)に、Z移動量を単純にプラスマイナスすると、見た目は斜めに移動するため、操作に違和感が出てしまいます。そのため、自キャラの動きに補正を入れて、スティックを真上、真下に倒した場合に、見た目もそれぞれ真上、真下に動くようにしてみました。

プログラムはこんな感じです。



プチコン4では今までに色々と技術的な事にチャレンジしてきました。個人的にプチコン4から初めて取り入れた技術はこんなものがあります。

・ボール同士の衝突計算(＋重量の概念)
・ボールとグラフック面の衝突計算
・LMATRIXと回転行列で360度移動可能な擬似3D
・内積による衝突の力の計算
・ばねの動き
・磁力の概念
・三次元のボール同士の衝突計算(＋重量の概念)

今回、三次元のボール衝突の演算がうまく行ったことから、技術的なことに関しては大凡「やり切った感」があります。これからは新しいアイデアとか作り込みの度合いを上げるとか、別の方向で伸ばせるところを伸ばしていければと思っています。



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私がまだ小学生の頃、マイコンBASICマガジン(ベーマガ)'84年11月号に「歌舞伎町アドベンチャー」という投稿ゲームが掲載されていました。舞台はジンギスカン食べ放題の店で、時間内にできるだけ沢山食べて元を取るという内容でした。手持ちのPC-6001mkIIとは違う機種のBASICプログラムだったのですが、テキストのみのシンプルなゲームだったので、プログラムを一部を変えるだけでそのまま動作してくれました。

当時のベーマガは手元になく、ゲーム自体の記憶も薄れているのですが、「面白かった」という事だけはよく覚えていて、「これっぽいゲームをプチコン4で再現しよう」と思いつきました。さすがにプチコン4でテキストベースのゲームという訳には行かないので、グラフィックを添えた形になります。完成したゲームが「焼肉食べ放題」です。

タイトル: 焼肉食べ放題
公開キー: 4BKK482NV



今回のゲーム制作開始はプログラミングからではなく、「絵を描く」ことからでした。カルビ、ロース、タンなどの肉の絵に加えて、サラダ、キムチ、ごはんなどの絵も必要になります。私は中学、高校の美術の成績は5段階の2程度で、元々絵を描くのもあまり好きではありません。そんな中、ネット上に落ちている写真を参考にしながら、プチコン4のGAHAKUでコツコツと絵を描いていきました。基本画像として48x48ドットの絵を12個用意しましたが、これだけで軽く10時間程度費やしてしまいました。

プログラムの方は多少ややこしい所はあるものの、リアルタイムにキャラ等を動かす処理がほとんど無く、比較的シンプルと言えます。もちろんプログラムミスはゼロではありませんでしたが、全体としては大きなトラブルもなく順調に進みました。肉が焼けている場面(=配列変数を使って煙発生)の処理も、そこそこうまくできたかと思います。

続いてタイトルと背景画です。タイトルについては、Windowsで「FDバジョカ廉書体」というフォントを使って「焼肉食べ放題」と描き、それをプチコン4のGAHAKUで模倣するような形で作成していきました。この作業に2時間程度かかりました。背景画は400x240ドットの大きさで、これもネット上の焼肉店内の写真を参考にしながら描いていこうと思っていました。しかし、これだけの大きさになると、詳細まで全て描くのは至難の業で、どれだけの時間がかかのるか全く読めず、そもそも上手く描けるかどうかも分かりません。そのため、全体をシンプル化した形で、テーブル中央の網の部分だけやや細かく描写する形にしました。この作業にも約2時間費やしました。

最後にBGMです。これについては自分で作曲するかプチコン4のプリセットの曲で済ますかで迷いましたが、せっかくなので「自分で作ろう」ということにしました。ただ、今までやっていたMMLを直接記述する方式は疲れるので、今回はプチコン4上の「TINY MML SEQUENCER」(作者:Shinoさん 公開キー:4Q44DREF3)というツールを使いました。自分で曲を作ろうと決めてから、何故か
頭の中で「やーきーにーくーやきにくやきにく、やーきーにーく…」というフレーズが繰り返されたので、それをそのまま曲にして採用してしまいました。メロディ感のあまりない曲ですが、まあもともと凝った曲は作れないので、「これで十分かな」と思っています。

色々と手間がかかったものの、出来上がったゲームは「ミニ・シミュレーションゲーム」と言った感じで、プレイ時間も2～3分程度と短いです。それでも自分で絵を描いたり曲を作ったりと、今回はかなり充実感のあるゲーム制作となりました。

プログラムは以下の通りです。



まだ次回作は何で行くか決めていませんが、年末年始の休みまでに一つ仕上げられれば、と思っています。



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以前プチコン4で作成した「わくわくフルーツ農場」で30コンボを達成すると、花火が上がって馬が走るという演出を入れています。この花火の動きを取り入れつつ、高校化学で学ぶ「炎色反応」の要素を合わせたデモ＆クイズゲームを作成しました。私自身、炎色反応は記憶からほとんど消えてしまっていましたが、これを作りながらだいぶ思い出してきました。

タイトル: 花火のデモと炎色反応クイズ
公開キー: 4NAE3SEQD



花火の上昇はサイン(SIN)カーブで揺らして、花火が開くのは空気抵抗と重力加速度の概念を入れています。ただ、他のゲームのような当たり判定はなく、見た目同様にプログラム自体は非常にシンプルな形になっています。クイズゲームのようなものを作るのは初めてだったので少し慣れない所もありましたが、配列をうまく使って出題処理を行いました。

プログラムは以下の通りです。



ここ最近は短めのプログラムで公開というのが続いています。プログラミングのモチベーションが低下しており、仕方ないところではありますが、時間を見てもう少しまとまったものも久しぶりに作りたい所です。



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先日のバネの動作の自作デモやゲームをTwitterにアップした際、ある方から「磁石」の動きの話が出てきました。話の詳細は忘れてしまいましたが、その時に磁力について調べたところ、「磁極間に働く力は距離の2乗に反比例し、それぞれの磁極の磁力に比例する」というクーロンの法則で表すことができるとあり、この式をうまく使えばゲームになると思ったのがきっかけで制作したのが、今回公開した「KING'S MAGNETIC MAGIC」です。

タイトル: KING'S MAGNETIC MAGIC
公開キー: 4V4Q383NJ



今回も最初に具体的なゲームのアイデアがあったわけではなく、まずはAボタンで引張、Bボタンで反発というシンプルに磁石的な動きを再現する所からスタートしました。リアルな路線で行くなら、S極、N極の概念を入れる必要もあったと思いますが、とりあえずそれらしい動きだけが欲しかったので、キャラ一覧表を眺めていて何となく目についた王様のキャラを中心にして、ボールのようなキャラを引っ張ったり、反発させたりするような動作にしました。

その後、お城を置いて、ここに宝石を持ち込んだら得点、爆弾を持ち込んだらアウト、というようなルールが頭に浮かびました。この時点で「あまり大きなゲームには発展しなさそうかな」というのはありました。小規模のミニゲームであれば、以前なら3～4日もあれば完成させてしまうところでしたが、ここのところプログラミングを長時間続けられる集中力が落ちてしまっていて、週末に一日1時間程度プログラミングする程度で済ませていました。

ようやくゲームっぽくなってきたのは3週間後で、それからさらに1週間程度調整をしながらとりあえず完成しました。お城の位置を中央にして木で囲む形にしつつ、重めのBGM(プリセットのもの)に合わせて画面全体をやや暗くして、幽霊と霧も発生させるようにしました。

プログラムは以下の通りです。



ゲーム的には「デモから強引にゲームにしちゃった」感が出てしまっていますが、まあ何とかまとまったかなという所です。ここ最近はプログラミングのモチベーションが下がり気味なので、ゲーム制作を止めるまでは行かないにしても、ゆっくりと作っていこうと思っています。



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先日、プチコン4ユーザーでTwitter上で交流のあるこりんごさんとコラボ作品を制作、公開しました。私が今年の4月に公開した「懐かし昭和の10円ゲーム」に、こりんごさんのグラフィックノベルゲーム「おきつねディストレス」(昨年12月公開)のキャラクターが盤面画像として登場します。

タイトル: 懐かし昭和の10円ゲーム2 おきディスコラボVer.
公開キー: 4CAQYA34J



こりんごさんの「おきつねディストレス」は、自分が主人公(妖狐)となって「三人の少女を全員呪うか自分が消されるか」という状況で、アイテムを駆使しながら話が展開していくというゲームです。精細な画像に愛らしいキャラ、心地よいBGM、マルチエンディングのストーリーなど完成度の高い作品で、プチコン4の代表的な人気作品の一角となっています。公開キーは4EKK34XXFです。

そのこりんごさんが「懐かし昭和の10円ゲーム」の背景画像を変えてTwitterにアップされたことがきっかけで、私の方も10円ゲームのスロープを一新する形でコラボ作品を作ろうということになりました。

「懐かし昭和の10円ゲーム2 おきディスコラボVer.」では、おきつねディストレスに登場する3人娘(みなと、なんば、くるめ)の画像に加えて、昔実際にあった10円ゲームのお城版(?)をモチーフにした墨絵風の画像も選択できます。


以下、プログラムです。画像選択を加えた以外、元祖の懐かし昭和の10円ゲームとほとんど変わりません。



私はまともに絵が描けないこともあって、こりんごさんの絵が挿入されることにより「作品に新しい風が吹く」ような感じがしました。コラボ作品はまた普段とは違った作る楽しみが出てきますね。



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「ばね」の挙動を取り入れたゲームの第2弾「四角いボヨンボヨン」を公開しました。タイトルの通り、ボヨンボヨンした四角い物体が登場し、ロボットを操作しつつこの四角い物体をGOALまで運べばクリア、というゲームになります。全10面です。

タイトル: 四角いボヨンボヨン
公開キー: 4EKXKQ5EX



先日公開した「ROBOTS USING A NET TO COLLECT MONEY」では、同じばね強度、同じ重さの重りでの「ばね」の挙動をゲームに取り入れていますが、後日、ばねの強度の違い、重りの重さの違いに加えて、ばねの減衰も考慮に入れた関数を作成しました。この関数を利用して作ったデモが右の画像になります。

その後、重りの重さは同一で、4x4の合計16個の重りにばねを張り巡らせた物体のデモを作成してみました。この動きがゼリーのような感じで思いのほか面白かったので、これをベースにゲームを作ってみようということになりました。

もともとロボットを使ってこの物体を動かすというデモだったこともあり、ロボットがこの物体をゴールまで運ぶというルールにしてしてみました。昔あった「フラッピー」というゲームに近いイメージです。

全部で10ラウンド用意しましたが、他のゲーム制作でも使ったような「バンパー」や「動く床」を設置したり、岩や爆弾などの障害物を登場させたりして、ラウンド毎に変化を加えるようにしています。

プログラムは以下の通りです。



ここに来てゲームのアイデアが切れたこともありますが、ゲーム制作についてはちょっとの間お休みしようと思っています。また何か新しいアイデアが出るといいんですけどね。



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