iOSのSceneKitで3D迷路ゲームを作ってみたメモ #iOS

はじめに

iOSにSceneKitという3Dライブラリがあるのですが、学習がてら、それを利用して簡単なゲームを作ってみました。

ThreeDMaze
https://itunes.apple.com/us/app/threedmaze/id973497184
ソースコード
https://github.com/xylitol45/ThreeDMaze

気付いたことをメモってみます。

SCNNode.flattenClone

同じ内容のSNNode(3Dオブジェクト)をあちこちに配置する場合、flattenCloneを利用して、コピーしたSCNNodeを配置すると最適化されてよいらしいです。

SCNCameraのxFov、yFovは角度指定

カメラの画角（広角とか）の指定はSCNCameraのxFov、yFovを利用します。
ただ、何か理由があるのかもしれませんが、他の回転がほぼラジアン指定なのに対し、ここは角度(0-360)で指定するようになってました。

rotateByAngle:aroundAxis:duration:

SCNActionを利用して、SCNNodeに対し、回転や移動などのアニメーションを設定することができます。
回転の指定は色々あるのですが、今回カメラの回転を行う為に、結局 rotateByAngle:aroundAxis:duration:を使いました。


SCNAction.rotateByAngle(CGFloat(M_PI) * -2, aroundAxis: SCNVector3(x: 1, y: 1, z: 1), duration: 10)

他の回転処理を連続で使うとどうもズレてしまう。。。
（四元数とかジンバルロックとかよく分かってないというのもある）

ただし、このAPIを使うと、現在、アプリの申請時に警告が出るようです。

The app references non-public selectors in Payload/ThreeDMaze.app/ThreeDMaze:rotateByAngle:aroundAxis:duration:

でも、ないはずはないので、これはさっくり無視した感じです（リリースはできた）。

カメラの移動とアニメーション

実機での確認はiPhone6がメインでした。
で、当初、迷路内のオブジェクトにもSCNActionでアニメーション効果をつけていたのですが（迷路内のコインをくるくる回してた）、カメラを回転させると、アプリが落ちまくる。。。
動きの早さはそんなに悪くないんですけどね。
結局、アニメーション効果はあきらめました。

SCNSceneRenderer.overlaySKScene

3D画面へのオーバレイ画面として、SCNSceneRenderer.overlaySKSceneを利用し、SpriteKitのSKSceneを設定することができます。

ただ、SpriteKitの感覚で使ってたら若干挙動が違っていて、

SKScene.scaleModeがうまく動いてない？frameは実値で指定したほうがよさげ。
親となるSCNViewで再描画されないと、画面更新されないような。結局、CADisplayLinkを利用する形になりました。

        // CADisplayLinkを利用して、loop処理を作る
        if displayLink == nil {
            displayLink = CADisplayLink(target: self, selector: Selector("loop:"))
            displayLink?.addToRunLoop(NSRunLoop.currentRunLoop(), forMode: NSRunLoopCommonModes)
        }

func loop(link:CADisplayLink) {
        if startTime == nil {
            startTime = link.timestamp
        }

        if link.timestamp - lastTime > 0.01 {            
            lastTime = link.timestamp
            // ここでSKLabelNode変更            
            refreshTimeLabel(Double(lastTime - startTime!))            
            self.view!.setNeedsDisplay()
        }
    }

迷路作成

ここを参考にしたのですが、迷路の作り方は色々あるようです。

迷路自動生成アルゴリズム
http://www5d.biglobe.ne.jp/stssk/maze/make.html

今回は立体ということもあり「穴掘り法（道延ばし法）」というのを利用しました。

まず迷路を全て壁で埋め尽くす。
適当な基点を設定する。
その基点からランダムに２マス穴を掘れる方向を探す。
2マス掘って、新たな基点とし、3を繰り返す。
穴に当たって掘れなくなったら、今までの基点から適当なものを選び新たな基点とする。

3Dモデル

今回は使ってませんが。

SceanKitですが、3Dモデルとして、COLLADAフォーマット(.dae)を扱うことができます。
ただ、これについてはよく指摘されているようですが、プロジェクトに追加すると、独自の形式に変換されているようです。
UIWebView + three.js でこのリソースを扱おうとしても、正しく読み込めません。
.datとか拡張子を変えて追加すると、正しく読み込めるようです。
（でも、おそらくSceneKitからは使えないような）

Unity

~~世の中的には Unityのほうがメジャーなのですが、SceneKitは無料なので、カジュアルに何か作るにはいいかな、と思います。~~

Unity無印のiOS出力アドオンっていつの間にか無料になってた。。。