UniRxでTweenアニメーション

UniRXとは

UnityでReactive Extensionsが使えるようになる素晴らしいアセット。ぜひ使いましょう。
UniRx - Reactive Extensions for Unity

イージングの計算式

開始位置, 移動距離, Tweenの持続時間, 経過時間
から現在の位置を計算する必要がある。

こちらを参考にさせてもらった。
イージング処理の計算式 - 強火で進め
Robert Penner's Easing Functions

とりあえず今回はEaseInOutExpoを作成してみる。

public static class Tween
{
    /// <param name="time">経過時間</param>
    /// <param name="initial">初期値</param>
    /// <param name="delta">終了値と初期値の差分</param>
    /// <param name="duration">存続時間</param>
    public static Vector3 EaseInOutExpo(float time, Vector3 initial, Vector3 delta, float duration)
    {
        if (time <= 0f)
        {
            return initial;
        }

        if (time >= duration)
        {
            return initial + delta;
        }

        time /= (duration / 2f);
        if (time < 1f)
        {
            return delta / 2f * Mathf.Pow(2f, 10f * (time - 1f)) + initial;
        }

        time -= 1f;
        return delta / 2f * (-1f * Mathf.Pow(2f, -10f * time) + 2f) + initial;
    }
}

アニメーションさせてみる

Tweenの持続時間の間だけ(TakeWhile)経過時間を流す(Select)
↓
経過時間から現在位置を計算(Select)
↓
計算した現在位置を反映する(Subscribe)

という手順でやってみる。

void Start()
{
    var start = Time.time;               // 開始時刻
    var initial = transform.position;    // 開始位置
    var delta = new Vector3(5f, 0f, 0f); // 移動距離
    var duration = 3f;                   // Tweenの持続時間

    gameObject.UpdateAsObservable()
        .Select(_ => Time.time - start) // 経過時間を流す
        .TakeWhile(time => time <= duration) // 持続時間の間だけ
        .Select(time => Tween.EaseInOutExpo(time, initial, delta, duration)) // 経過時間から現在位置を計算
        .Subscribe(pos => transform.position = pos); // 計算した値を反映する
}

出来た！

Repeatしたい

void Start()
{
    var start = Time.time;               // 開始時刻
    var initial = transform.position;    // 開始位置
    var delta = new Vector3(5f, 0f, 0f); // 移動距離
    var duration = 3f;                   // Tweenの持続時間

    gameObject.UpdateAsObservable()
        .Select(_ => Time.time - start) // 経過時間を流す
        .TakeWhile(time => time <= duration) // 持続時間の間だけ
        .Select(time => Tween.EaseInOutExpo(time, initial, delta, duration)) // 経過時間から現在位置を計算
        .Repeat() // 繰り返し
        .Subscribe(pos => transform.position = pos); // 計算した値を反映する
}

Repeatを追加しただけでは上手くいかない。
Subscribeする前に開始時刻を取得してしまっているので繰り返し2回目以降のTakeWhileの判定式が常に偽になってしまう。
そこで開始時刻の取得タイミングを修正してみる。

void Start()
{
    var initial = transform.position;    // 開始位置
    var delta = new Vector3(5f, 0f, 0f); // 移動距離
    var duration = 3f;                   // Tweenの持続時間

    Observable.Empty<float>().StartWith(() => Time.time) // 繰り返しごとに開始時刻を再取得する
        .SelectMany(start => gameObject.UpdateAsObservable().Select(_ => Time.time - start)) // 経過時間を流す
        .TakeWhile(time => time <= duration) // 持続時間の間だけ
        .Select(time => Tween.EaseInOutExpo(time, initial, delta, duration)) // 経過時間から現在位置を計算
        .Repeat() // 繰り返し
        .Subscribe(pos => transform.position = pos); // 計算した値を反映する
}

Repeat出来た！！

IObservableの拡張メソッド化すると捗りそう

public static class Tween
{
    /// <param name="time">経過時間</param>
    /// <param name="initial">初期値</param>
    /// <param name="delta">終了値と初期値の差分</param>
    /// <param name="duration">存続時間</param>
    public static Vector3 EaseInOutExpo(float time, Vector3 initial, Vector3 delta, float duration)
    {
        /* 省略 */
    }

    /// <param name="initial">初期値</param>
    /// <param name="delta">終了値と初期値の差分</param>
    /// <param name="duration">存続時間</param>
    public static IObservable<Vector3> EaseInOutExpo<T>(this IObservable<T> observable, 
                                                        Vector3 initial, Vector3 delta, float duration)
    {
        return Observable.Empty<float>().StartWith(() => Time.time)
            .SelectMany(start => observable.Select(_ => Time.time - start))
            .TakeWhile(time => time <= duration)
            .Select(time => EaseInOutExpo(time, initial, delta, duration));
    }

    /// <param name="dest">移動先</param>
    /// <param name="duration">持続時間</param>
    public static IObservable<Vector3> MoveTo<T>(this IObservable<T> observable, 
                                                 GameObject gameObject, Vector3 dest, float duration, EaseKind kind)
    {
        return Observable.Empty<Vector3>().StartWith(() => gameObject.transform.position)
            .SelectMany(src => observable..Ease(src, dest - src, duration, kind))
            .Do(x => gameObject.transform.position = x);
    }
}

こうする

void Start()
{
    gameObject.UpdateAsObservable()
        .EaseInOutExpo(transform.position, new Vector3(5f, 0f, 0f), 3f)
        .Repeat()
        .Subscribe(pos => transform.position = pos);
}

void Start()
{
    gameObject.UpdateAsObservable()
        .MoveTo(gameObject, new Vector3(5f, 0f, 0f), 3f, Tween.EaseKind.EaseInCubic)
        .Subscribe(x => Debug.Log("アニメーション動作中"), () => Debug.Log("アニメーション終了！"));
}

UniRX面白いですね。