HakoniwaTutorialUnity - Speaker Deck

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箱庭(Hakoniwa) Unityの使い⽅合同会社箱庭ラボ森崇

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はじめに • この資料では、箱庭のUnityを利⽤する上で、Unityの基本的な使い⽅について情報を整理しています。 • Unityとは何か • Unityエディタの画⾯構成 • 基本的な操作⽅法 • Unityで物理シミュレーションするための基礎知識 2

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Unityとは何か • ユニティ・テクノロジーズ社が開発したゲーム開発プラットフォーム • 物理演算エンジンが搭載されています • 質量・速度・摩擦・⾵といった，古典⼒学的な法則をシミュレーションするコンピュータのソフトウェア • ※参照元︓ウィキペディア • Unityでできること • ロボット作れます • 物理的な法則に従ってモノを動かすことができます • ロボットの周辺環境も作れます 3

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Unityエディタの画⾯構成（１／２） Hierarchy ビュー Project ビュー Inspector ビュー Sceneビュー 4

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Unityエディタの画⾯構成（２／２） Console ビュー Gameビュー Main Cameraを通して移した世界ここにログが出てきます 5

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基本的な操作⽅法 • 視点の操作 • 視点移動 • 視点回転 • ズーム操作 • ゲーム・オブジェクトの操作 • ゲーム・オブジェクト移動 • ゲーム・オブジェクト回転 • ゲーム・オブジェクト拡⼤・縮⼩ 6

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視点移動マウス・ホイール押しながら右左マウス・ホイール押しながら上下 7

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視点回転右クリックしながら右左右クリック押しながら上下 8

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ズーム操作ズームインズームアウト 9

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ゲーム・オブジェクト移動左クリックしながら移動 10

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ゲーム・オブジェクト回転左クリックしながら回転 11

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ゲーム・オブジェクト拡⼤・縮⼩左クリックしながら拡⼤・縮⼩ 12

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Inspectorビューでもできます 13

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Unityで物理シミュレーションするための基礎知識 • ゲームオブジェクト • プリミティブな素材 • 衝突判定⽤のオブジェクト • 物理挙動 • RigidBody • Jointコンポーネント • ArticulationBody • 独⾃処理(Unityスクリプト)の追加⽅法 • Unityイベント関数の実⾏順序 14

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ゲームオブジェクト • Unity上のすべてのキャラやロボットはゲームオブジェクトで出来ています • 以下のTransform情報を持ちます • 名前 • 位置(x, y, z) • 回転(x, y, z) • スケール(x, y, z) 無⾊、透明です 15

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プリミティブな素材 1. Cube 2. Sphere 3. Capsule 4. Cylinder 5. Quad 6. Plane Plane Cube Sphere Capsule Quad Cylinder 16

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衝突判定⽤のオブジェクト • コライダの種類 • Boxコライダ • Sphereコライダ • Capsuleコライダ • Meshコライダ 17

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プリミティブな素材のコライダを⾒てみる全オブジェクトの Mesh Rendererをオフ全オブジェクトの Mesh Rendererをオン 18

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コライダによる衝突の様⼦コライダなしの場合︓ コライダありの場合︓ 19

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物理挙動 • RigidBody • Rigidbody (リジッドボディ) はオブジェクトに物理挙動を可能にするためのメインコンポーネントです。リジッドボディを加えた瞬間から、オブジェクトは重⼒の影響を受けるようになります。さらに、1つ以上の Collider (コライダー) コンポーネントを加わえれば、オブジェクトは衝突の影響によって動くようになります。 20

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Jointコンポーネント • Joint (ジョイント) コンポーネントは、Rigidbody (リジッドボディ) を他の Rigidbody または空間の固定点に接続します。ジョイントはリジッドボディを動かす⼒を加え、ジョイントの制限はその動きを制限します。ジョイントはリジッドボディに以下の⾃由度を与えます。 Jointコンポーネントの種類箱庭での利⽤有無 Character Joint × Configurable Joint 〇 Fixed Joint 〇 Hinge Joint 〇 Spring Joint × RigidBody RigidBody Joint 21

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Fixed Joint • SphereにFixed Jointコンポーネントをアタッチし、Capsuleと接続する Sphere Capsule Fixed Jointを付ける 22

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Fixed Joint 23

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Hinge Joint • リジッドボディを、他のリジッドボディや空間上の点に、共有された原点で取り付け、その原点の特定の軸を中⼼に回転させることができます。ドアや指の関節を模倣するのに便利です。回転方向（Axis）回転対象 RigidBody 回転位置（Anchor）ジョイントする RigidBody 24

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Hinge Jointの例回転方向（Axis）回転対象 RigidBody ジョイントする RigidBody 回転位置（Anchor）回転速度/⼒を決めるパラメータ 25

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Hinge Joint 26

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物理挙動 • ArticulationBody • Articulation Body (連結ボディ) を使うことによって、ゲームオブジェクトを使ったロボットアームやキネマティックチェーンのような物理的連結を構築することができます。これらは、産業⽤アプリケーションのシミュレーションのコンテキストでリアルな物理動作を得るのに役⽴ちます。 • 連結ボディは、RigidBody や通常のジョイントといった従来の構成で定義されるプロパティを、1 つのコンポーネントで定義することができます。ただし、これらのプロパティは、階層内のゲームオブジェクトの位置に依存します。 27

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プロジェクト設定を変更する必要あります 28

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論よりRUN! • RigidBodyをやめて、ArticulationBodyに変更する︕ Articulation Bodyをアタッチするだけ︕︕ 29

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ArticulationBody 30

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Fixed 31

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Hinge Jointと同じ設定したい場合 CubeをCylinder配下に移動 CylinderのArticulationBodyの接合部分および回転⽅向を編集 CylinderのArticulationBodyの接合部分および回転⽅向を編集 Joint Typeを Revolute にして、回転設定する

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Revolute 33

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独⾃処理(Unityスクリプト)の追加⽅法（１／２） • Unityのゲームオブジェクトには、Unityスクリプト（C#）を追加できますシミュレーション開始時に呼び出されますフレーム毎に呼び出されます 34

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独⾃処理(Unityスクリプト)の追加⽅法（２／２） 35 35

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Unityイベント関数の実⾏順序 • https://docs.unity3d.com/ja/2023.2/Manual/ExecutionOrder.html Initialization Physics Input events Game logic Rendering End of frame Pausing Decommissioning Start() FixedUpdate() Update() 36

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Unityイベント関数の実⾏順序箱庭ロボットのセンサ/アクチュエータ実装はFixedUpdate()内で実⾏されます 37