ゲームでキャラクターとかがプレイヤーの方向を向く処理を実装してみた

ゲーム開発では、敵キャラクターがプレイヤーの方向を向いて動く、
いわゆる「ターゲット追尾」の動きをよく作るかと思います。

本記事では、DirectXTKを使って、「キャラがプレイヤーの方向を向く処理」を簡単に実装する方法を紹介します。

処理の流れ

今回の実装では、以下の手順でキャラクターの回転を計算します

・プレイヤーとの相対的な角度を計算する
自分（キャラクター）からプレイヤーがどの方向にいるのかを求めます。
→ 目標地点への方向を示す角度を計算します。

・クォータニオンで回転を設定する
計算した角度を元に、回転を表すデータを作りますYaw の回転のみ使用）。

・オブジェクトの回転に適用する
最終的に、回転を自分のキャラクターに設定します。

実装コード

以下は、DirectXTK の SimpleMath を使ったコード例です。
まず、プレイヤーの方向を計算する関数を作ります。

#include <SimpleMath.h>   // DirectXTK の簡易計算用クラス
#include <DirectXMath.h>  // DirectXMath の基本機能
#include <cmath>          // 数学関数（atan2）


// eye から target への角度を計算する関数
inline float CalculateAngle(const DirectX::SimpleMath::Vector3& eye,
	const DirectX::SimpleMath::Vector3& target)
{
	// 目標への方向ベクトルを計算
	DirectX::SimpleMath::Vector3 direction = target - eye;

	// ベクトルを正規化（方向だけを抽出）
	direction.Normalize();

	// X-Z 平面上での角度を計算
	float angle = std::atan2(direction.x, direction.z);

	return angle;
}

この関数を使うと、自分（キャラクター）からプレイヤーの方向への角度を求めることができます。
次に、この関数を利用してキャラクターの回転を設定します。

// プレイヤーを向くための回転設定
m_rotation = DirectX::SimpleMath::Quaternion::CreateFromYawPitchRoll(
	CalculateAngle(m_position, playerPos), // Yaw（ヨー：左右の回転）
	0.0f,                                  // Pitch（ピッチ：上下の回転）
	0.0f                                   // Roll（ロール：傾き）
);

結果と応用例

このコードを適用すると、例えば以下のような動きを実現できるかと思います：

・敵キャラクターがプレイヤーの方向を向く
・銃口がプレイヤーを狙うように回転する
・カメラがプレイヤーを追いかける

まとめ

この方法を使うと、簡単に「ターゲット方向を向く動き」が実現できます！
特に、DirectXTK の SimpleMath::Quaternion を使うことで、複雑な回転計算をシンプルに処理できるのがポイントです。

このコードを使ってモデルを描画したりするときには、これ以外にもいろいろ手順を踏む必要がありますが
ここではプレイヤーと敵の座標から角度を求めて、クォータニオンで回転させるための下準備に当たる部分を紹介しました！