PlutoEngine

Appearance

Arcade Physics プラグイン (Phaser-like AABB 物理エンジン) ​

v1.2.1 の注意点: PlutoEngine は現在、最大限のパフォーマンスを引き出すために WebGPU、InstanceBufferArena、SoA、および Flyweight pattern (Zero-Allocation) を利用しています。

PlutoEngine には、Phaser 開発者にとって馴染み深い直感的な API を持ちながら、内部では 30万体規模を 0.08ms で判定する「AABB Broadphase Culling（高速枝刈り）」 を備えた ArcadePhysics プラグインが標準搭載されています。

特徴と設計 ​

  • Phaser-like な宣言的 API: this.physics.add.overlap() や this.physics.add.collider() でシンプルに登録。
  • 全ターゲット形式のシームレスな相互判定:
    • 単一オブジェクト (player, boss, Sprite)
    • オブジェクト配列 (bullets: Sprite[], items: PhysicsBody[])
    • SoA アリーナ (this.arena - 30万体の巨大群集)
    • TypedArray バッファ (PhysicsBuffer - 高速 SoA 配列)
  • AABB Broadphase Culling:
    • 30万体全数との無駄な距離計算（平方根・乗算）を排除。対象オブジェクトのバウンディングボックス（AABB）範囲外のエンティティを四則演算のみで 99.9% 瞬時にスキップ。
  • ゼロアロケーション: 判定ループ中のメモリ確保（GC）を一切行いません。

基本的な使い方 ​

1. プレイヤー vs 巨大敵群集 (this.arena) ​

typescript
export class GameScene extends Scene {
  create() {
    const player = this.add.sprite(400, 300, 'player');
    player.body?.setCircle(16);

    // プレイヤーと 30万体の敵（アリーナ）の重なり判定を登録
    this.physics.add.overlap(player, this.arena, (p, enemyIdx) => {
      // 接触した敵のインデックスが高速に渡される
      p.takeDamage(10);
      console.log(`Enemy #${enemyIdx} hit player!`);
    });
  }
}

2. 弾丸配列 (Sprite[]) vs 巨大敵群集 (this.arena) ​

typescript
export class GameScene extends Scene {
  bullets: Sprite[] = [];

  create() {
    // 弾丸配列と敵アリーナの判定
    this.physics.add.overlap(this.bullets, this.arena, (bullet, enemyIdx) => {
      // 弾丸が敵にヒット
      this.enemyHp[enemyIdx] -= bullet.damage;
      bullet.destroy();
    });
  }
}

3. TypedArray バッファ (PhysicsBuffer) vs 敵アリーナ ​

超高速なパーティクルや弾幕を自作の Float32Array で管理している場合も、そのまま渡すだけで AABB 枝刈り判定が可能です。

typescript
// 独自の SoA 弾丸バッファ
const bulletBuffer = {
  posX: new Float32Array(1000),
  posY: new Float32Array(1000),
  count: activeBulletCount,
  radius: 8,
};

// バッファ vs アリーナ
this.physics.add.overlap(bulletBuffer, this.arena, (bulletIdx, enemyIdx) => {
  console.log(`Bullet #${bulletIdx} hit enemy #${enemyIdx}`);
});

4. 押し出し・反発付きコライダー (this.physics.add.collider) ​

障害物や壁、ボスとのめり込み防止・押し出しを自動解決します。

typescript
// プレイヤーとボスの押し出し解決
this.physics.add.collider(player, boss, (p, b) => {
  console.log("Player collided with boss!");
});

パフォーマンス比較 (30万体エンティティ実行時) ​

判定方式30万体 処理時間特徴
従来の全数距離計算 (Naive)2.65 ms30万回 全数で dx*dx + dy*dy < r*r を律儀に計算
AABB Broadphase Culling (PlutoEngine)0.08 ms (33倍 高速化)AABB 境界外の 99.9% を四則演算のみで即座にスキップ

API リファレンス ​

this.physics.add.overlap(targetA, targetB, callback, margin?) ​

  • targetA: PhysicsBody | PhysicsBody[] | InstanceBufferArena | PhysicsBuffer
  • targetB: PhysicsBody | PhysicsBody[] | InstanceBufferArena | PhysicsBuffer
  • callback: (itemA, itemB) => void
  • margin: 判定半径に追加するマージン（px）

this.physics.add.collider(targetA, targetB, callback?, bounce?) ​

  • bounce: 反発係数（0.0 〜 1.0）