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いろんな回転方法

1. Rigidbody を使った回転​

Rigidbody を使用することで、物理エンジンを介した回転を制御することができます。この方法は、物理的な力を使って回転させたいときに適しています。

サンプルコード​

public class RotateWithRigidbody : MonoBehaviour {
    public float rotationSpeed = 100f;
    private Rigidbody rb;

    void Start() {
        rb = GetComponent<Rigidbody>();
    }

    void FixedUpdate() {
        float inputX = Input.GetAxis("Horizontal");
        rb.MoveRotation(rb.rotation * Quaternion.Euler(0, inputX * rotationSpeed * Time.fixedDeltaTime, 0));
    }
}

特徴​

  • RigidbodyのMoveRotationは、物理エンジンによって制御され、コリジョンや物理的な力（トルク）との相互作用を考慮します。
  • 衝突判定を伴う物理シミュレーションや、力を加えて回転させたい場合に有効です。

注意点​

  • 物理シミュレーションの精度や挙動に依存するため、意図した通りの回転をさせるためには**力（トルク）**の調整が必要です。


AddTorqueについて



2. Quaternion.Slerp（球面線形補間）​

Quaternion.Slerpは、2つの回転の間をスムーズに補間（徐々に変化）させる手法です。滑らかな回転を実現したいときに使います。

ターゲットと同じ方向を向くサンプルコードです

サンプルコード​

public class SmoothRotation : MonoBehaviour {
    public Transform target;
    public float rotationSpeed = 1.0f;

    void Update() {
        // 現在の回転とターゲットの回転の間を補間する
        transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, target.rotation, rotationSpeed * Time.deltaTime);
    }
}

特徴​

  • Slerpは線形補間と違い、球面上での回転の補間を行うため、角度が大きく異なる場合でも滑らかに補間が可能です。
  • オブジェクトが指定された方向に徐々に向くように回転させたい場合に有効です（例：ターゲット追跡やカメラのスムーズな移動）。

使用例​

  • プレイヤーがキャラクターを操作したときに、方向を急激に変えずにスムーズに向かせる演出などに使用されます。




3. Lerpによる回転​

Lerp（線形補間）は、2つの値の間を徐々に変化させる手法で、回転にも応用できます。厳密にはQuaternion.Slerpの方が回転には適していますが、軽い処理にはLerpも使われます。

サンプルコード​

public class LerpRotation : MonoBehaviour {
    public Transform target;
    public float lerpSpeed = 1.0f;

    void Update() {
        // 現在の回転とターゲットの回転の間を線形補間する
        transform.rotation = Quaternion.Lerp(transform.rotation, target.rotation, lerpSpeed * Time.deltaTime);
    }
}

特徴​

  • Lerpは2つの値の間を直線的に補間するため、回転角度が小さい場合には滑らかな動作が期待できます。
  • Slerpよりも計算コストが少ないため、処理の軽量化が求められる場面では使用できますが、回転の大きな変化には不向きです。


補間の計算処理について





4. Quaternion.RotateTowards​

RotateTowardsは、現在の回転から目標の回転へと一定速度で回転させる手法です。Slerpと似ていますが、回転速度を一定にしたいときに使います。

ターゲットと同じ方向を向くように動くサンプルコードです

サンプルコード​

public class RotateTowardsTarget : MonoBehaviour {
    public Transform target;
    public float rotationSpeed = 1.0f;

    void Update() {
        // ターゲットに向けて一定速度で回転
        transform.rotation = Quaternion.RotateTowards(transform.rotation, target.rotation, rotationSpeed * Time.deltaTime);
    }
}

特徴​

  • RotateTowardsは、一定の速度でターゲット方向に向けて回転させるため、時間に依存しない安定した回転が可能です。
  • ターゲットオブジェクトに向けて、徐々に方向を変更したい場合に有効です。




5. LookAt メソッドによる回転​

LookAtを使用すると、オブジェクトが常に特定のターゲットを向くように回転します。ターゲット追跡やカメラ制御によく使用されます。

サンプルコード​

public class LookAtTarget : MonoBehaviour {
    public Transform target;

    void Update() {
        transform.LookAt(target);
    }
}

特徴​

  • オブジェクトが常にターゲットを自動的に向くように回転します。
  • ターゲットの位置に依存して回転を行うため、ターゲットの移動に伴って動的に方向を変更します。

使用例​

  • カメラがキャラクターを常に追跡する場合や、敵がプレイヤーに常に向かっているような演出に使われます。

注意点​

  • ターゲットとオブジェクトの位置が同じ座標になった場合、回転が不安定になることがあります。




6. Eulerを使わずにQuaternionで直接回転​

オブジェクトを回転させる際、オイラー角を使わずにクォータニオン演算を直接行う方法もあります。これは、オイラー角の変換を避けてクォータニオンで直接回転を扱うため、より精密な回転が可能です。

サンプルコード​

public class QuaternionDirectRotation : MonoBehaviour {
    public float rotationSpeed = 100f;

    void Update() {
        float inputX = Input.GetAxis("Horizontal");
        // 直接クォータニオンで回転
        Quaternion deltaRotation = Quaternion.AngleAxis(inputX * rotationSpeed * Time.deltaTime, Vector3.up);
        transform.rotation = transform.rotation * deltaRotation;
    }
}

特徴​

  • Quaternion.AngleAxisは、指定した軸 (Vector3) に対して角度で回転させます。この方法は、複雑な回転や連続的な回転に強いです。
  • オイラー角を介さずに直接回転を制御するため、ジンバルロックの問題がなく、より効率的です。

ダメな回転の例と改善方法​

1. 回転が不安定なコード（Time.deltaTimeを誤用した場合）​

// ダメな例: Time.deltaTimeを回転量に直接適用する
yRot += new Vector3(0, inputX, 0);
transform.rotation = Quaternion.Euler(yRot * Time.deltaTime * rotationSpeed);

問題点​

  • Time.deltaTimeを回転角度に直接掛け算することで、フレーム間の差異により不安定な挙動を引き起こす可能性があります。フレームレートが変動すると、回転の速さが不規則になります。

改善方法​

Time.deltaTimeは速度にのみ適用し、回転角度には直接適用しないように修正します。

yRot += new Vector3(0, inputX * rotationSpeed * Time.deltaTime, 0);
transform.rotation = Quaternion.Euler(yRot);




まとめ​

  1. 物理シミュレーションが必要な場合などはRigidbodyを使った回転。
  2. 滑らかな回転が必要ならQuaternion.SlerpやRotateTowardsを活用できる。
  3. ターゲットを常に追跡させる場合はLookAtが使える。
  4. クォータニオンを直接操作したい場合はQuaternion.AngleAxisやクォータニオン演算を使用。




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