第5章: 自動攻撃システムと飛び道具
大群サバイバーゲーム（Survivor系）の醍醐味といえば、プレイヤーの操作に関わらず全自動で発動し、敵の大群をなぎ倒すド派手な武器システムです！
第5章では、PlutoEngine v1.2.1 の新しい設計に沿って2つの強力な自動攻撃兵器を実装します：
- 軌道エネルギーブレード (Orbiting Blades): プレイヤーの周囲を高速旋回し、接近する敵をミンチにする回転刃。
- 追尾マジックダガー (Magic Daggers): 一定間隔で最寄りの敵を自動検知し、一直線に高速射出される魔法の短剣。
第4章で紹介した MortonPlugin (モートンコードによる空間ハッシュ) を活用し、数千体の敵との当たり判定を毎フレーム超高速に処理します。
1. 武器 1: 軌道エネルギーブレードの実装
プレイヤーの周囲を回転するブレードスプライトを InstanceBufferArena から3つ確保し、三角関数で公転運動させます。
typescript
import { MortonSpatialHash, InstanceBufferArena } from 'pluto-engine';
export class SwarmSurvivorScene {
// ... 前章のプロパティ ...
// 軌道ブレードの管理
private readonly bladeCount = 3;
private readonly bladeIds = new Int32Array(3);
private bladeAngle = 0; // 現在の回転角度 (ラジアン)
private readonly bladeRadius = 75; // 公転半径 (px)
private readonly bladeSpeed = 4.0; // 回転角速度 (rad/s)
private readonly bladeDamage = 15; // 接触ダメージ
private initWeapons(arena: InstanceBufferArena): void {
for (let i = 0; i < this.bladeCount; i++) {
// 3本のブレードスプライトをアリーナから確保 (サイズ 20px)
const id = arena.allocate();
arena.setScale(id, 20);
arena.setTint(id, 0xfacc15); // まばゆい黄金色 (0xfacc15)
this.bladeIds[i] = id;
}
}ブレードの回転更新と当たり判定
毎フレーム角度を進め、ブレードの位置を更新しつつ、ブレードの周囲にある敵に対してダメージを与えます。
typescript
private updateBlades(dt: number, arena: InstanceBufferArena, morton: MortonSpatialHash): void {
this.bladeAngle += this.bladeSpeed * dt;
const px = arena.posX[this.playerId];
const py = arena.posY[this.playerId];
for (let i = 0; i < this.bladeCount; i++) {
const id = this.bladeIds[i];
// 3本のブレードを均等 (120度ずつ) に配置
const angle = this.bladeAngle + (i * Math.PI * 2) / this.bladeCount;
const bx = px + Math.cos(angle) * this.bladeRadius;
const by = py + Math.sin(angle) * this.bladeRadius;
arena.setPosX(id, bx);
arena.setPosY(id, by);
// ブレードの半径 18px 以内にいる敵をMortonPluginで高速検索
const queryCount = morton.query(bx, by, 18, this.queryResult);
for (let j = 0; j < queryCount; j++) {
const enemyIdx = this.queryResult[j];
this.damageEnemy(enemyIdx, this.bladeDamage * dt * 10, arena);
}
}
}2. 武器 2: 自動照準マジックダガーの実装
飛び道具（弾）も、ヒープ確保（GC）を避けるために固定サイズのプール (SoA構造) で管理します。
typescript
const MAX_PROJECTILES = 200;
export class SwarmSurvivorScene {
// 飛び道具プール (SoA)
private projCount = 0;
private readonly projIds = new Int32Array(MAX_PROJECTILES);
private readonly projVelX = new Float32Array(MAX_PROJECTILES);
private readonly projVelY = new Float32Array(MAX_PROJECTILES);
private readonly projLife = new Float32Array(MAX_PROJECTILES);
// ダガー発射タイマー
private daggerTimer = 0;
private readonly daggerInterval = 0.4; // 0.4秒ごとに発射最寄りの敵を自動探索して発射 (fireDagger)
MortonPlugin の空間ハッシュを利用して、プレイヤーから最も近い敵を探索します。
typescript
private fireDagger(arena: InstanceBufferArena, morton: MortonSpatialHash): void {
if (this.projCount >= MAX_PROJECTILES) return;
const px = arena.posX[this.playerId];
const py = arena.posY[this.playerId];
// 最寄りの敵を探す
let closestEnemyId = -1;
let closestDistSq = 500 * 500; // 射程 500px
const queryCount = morton.query(px, py, 500, this.queryResult);
for (let j = 0; j < queryCount; j++) {
const id = this.queryResult[j];
const dx = arena.posX[id] - px;
const dy = arena.posY[id] - py;
const dSq = dx * dx + dy * dy;
if (dSq < closestDistSq) {
closestDistSq = dSq;
closestEnemyId = id;
}
}
// 射程内に敵がいれば発射
if (closestEnemyId !== -1) {
const targetX = arena.posX[closestEnemyId];
const targetY = arena.posY[closestEnemyId];
const dx = targetX - px;
const dy = targetY - py;
const dist = Math.hypot(dx, dy);
const bulletSpeed = 500; // 弾速 500 px/s
const id = arena.allocate();
arena.setScale(id, 14);
arena.setPosX(id, px);
arena.setPosY(id, py);
arena.setTint(id, 0x38bdf8); // スカイブルー
const idx = this.projCount++;
this.projIds[idx] = id;
this.projVelX[idx] = (dx / dist) * bulletSpeed;
this.projVelY[idx] = (dy / dist) * bulletSpeed;
this.projLife[idx] = 1.5; // 1.5秒生存
}
}弾の移動と敵への着弾処理
typescript
private updateProjectiles(dt: number, arena: InstanceBufferArena, morton: MortonSpatialHash): void {
for (let i = this.projCount - 1; i >= 0; i--) {
const id = this.projIds[i];
// 弾を前進
const px = arena.posX[id] + this.projVelX[i] * dt;
const py = arena.posY[id] + this.projVelY[i] * dt;
arena.setPosX(id, px);
arena.setPosY(id, py);
this.projLife[i] -= dt;
let hit = false;
// 弾の周囲 16px の敵と接触判定
const queryCount = morton.query(px, py, 16, this.queryResult);
for (let j = 0; j < queryCount; j++) {
const enemyIdx = this.queryResult[j];
if (!hit) {
hit = true;
this.damageEnemy(enemyIdx, 30, arena); // 30ダメージ
}
}
// 寿命切れ、または敵に着弾したら消滅 (プールから削除してアリーナに返却)
if (hit || this.projLife[i] <= 0) {
arena.free(id); // アリーナのフリーリストに返却 (ゼロGC)
// 配列末尾の要素と入れ替えて O(1) 削除
const last = --this.projCount;
this.projIds[i] = this.projIds[last];
this.projVelX[i] = this.projVelX[last];
this.projVelY[i] = this.projVelY[last];
this.projLife[i] = this.projLife[last];
}
}
}3. ダメージ処理と敵の撃破
敵のHPを減らし、0以下になったら InstanceBufferArena から解放します。
typescript
public damageEnemy(enemyIndex: number, amount: number, arena: InstanceBufferArena): void {
this.enemyHp[enemyIndex] -= amount;
// HPが0以下なら撃破
if (this.enemyHp[enemyIndex] <= 0) {
const id = this.enemyIds[enemyIndex];
arena.free(id); // スロットをフリーリストに返却！
// 敵プールから O(1) でスワップ削除
const last = --this.enemyCount;
this.enemyIds[enemyIndex] = this.enemyIds[last];
this.enemyHp[enemyIndex] = this.enemyHp[last];
this.enemySpeed[enemyIndex] = this.enemySpeed[last];
}
}4. 動作確認
ゲームを実行すると、黄金の3本刃がプレイヤーの周囲を高速でうなりを上げて回転し、近づく敵を次々に一掃していきます！ さらに、自動照準の青い魔法の短剣が周囲のモンスターへ矢継ぎ早に放たれ、一気に爽快感あふれるアクションサバイバーゲームに変貌しました。
しかし、まだ敵同士がお互いを無視して1点に重なり合ってしまう問題が残っています。 次の第6章では、物理ソルバ **XPBDPlugin（Extended Position Based Dynamics）**を組み込み、モンスター同士がリアルに押し合いへし合う有機的な群衆物理を実装します！