(前者の歴史上のゲームについては私おじょーもやったことがないです)
もしくは，昔のWindowsに標準でついていたあのスクリーンセーバーのほうが記憶にある方もいるかもしれませんね。
図1：こんなの
今回の趣旨としては，こんな感じの3D迷路の画面を，3D機能を使わずに疑似3Dで作ってしまおう！ということになります。
この技術解説は，以下のような方にお勧めです。
- 3D迷路をいかしてゲームが作りたい
- 3D表示の仕組みを理解したい
- 宗教上の理由でunityが使えない
- 実装1
-
とりあえず3Dで表示してみたいだけの方は，このコード→[リンク]でできます。お疲れさまでした。
※実装はC言語で，「DXライブラリ→[リンク]」を使用しています。
※実行には「block.png→[リンク]」が必要です。こちらも合わせてお使いください。 - 解説1：物体はカメラからの距離に反比例して表示される
-
これだけだとさすがに何をやっているかわからないと思うので，解説します。
図2：箱，自分の位置
まず，上の図のように箱がおかれているとします。
「↑」が自分のいる位置だと思ってください
自分がいる位置を，(sgt_x,sgt_z)=(0,0)と定義しました。
右手側をsgt_x=プラス，左手側をsgt_x=マイナス，また奥にいくにつれsgt_zの値が増えていきます。
問題はこの(sgt_x,sgt_z)におかれた箱を，画面上のどこにどれだけの大きさで表示するか，となります。
最も基本的な考え方は，奥にある物体ほど小さく表示されるということになります。簡単ですね。
もう少し数学的ないい方をすると，物体の描かれるサイズは，カメラ奥行方向の長さ[sgt_z]に反比例するとなります。
図3：カメラおよび面
ここで，自分の真後ろにカメラを置きます。(亀ではありません，カメラです)
カメラはsgt_z=-1の位置にいると仮定します。
自分とカメラの間にある以下の面を表示することを考えます。(線にしか見えませんが，面です)
カメラからこの面までの距離を1として，画面いっぱい640×480のサイズで表示することにしましょう。
図4：面が少し奥に行った
では，図4の面はどれくらいのサイズで描かれるでしょうか。
カメラから面までの距離は2ですので，640,480をそれぞれ2で割って，320×240のサイズで表示することになります。
図5：さらに奥の面
こちらはどうなるでしょう。
もうお分かりですね。
640,480をそれぞれ4で割って，160×120のサイズで表示することになります。
さきほどのコード→[リンク]に戻ります。
void DrawWall1(int sgt_x, int sgt_z)関数にこんな記述がありますね。
int w1 = 640 / (sgt_z + 1); //手前側の面の幅を決めます int h1 = 480 / (sgt_z + 1); //手前側の面の高さを決めます
こちらで，今解説したとおり，「面の表示サイズ」を計算してやっているわけです。 - 解説2：面の表示位置を決める
-
解説1で，面の表示サイズがわかるようになりました。
続いて，面の表示位置を決めていきます。
図6：自分の正面に位置する面
まず，sgt_x=0の位置にある面の表示位置から考えていきます。
これらは自分から向かって正面の位置にあるので，画面中央に表示されることが想像できますね。
w×hのサイズの長方形を，640×480のサイズの画面に中央ぞろえで表示できればいいわけです。
図7：中央ぞろえで表示の考え方
まず横方向からいきましょう。w=320とします。
上の図のように，中央からそれぞれ160ずつ左右に広げれば320になりますね。
画面中央の位置は，640/2=320なので，左端は320-160=160，右端は320+160=480となります。
縦方向に関しても考え方は全く一緒です。
より一般的な書き方をすると，以下のようになります。
左端のX座標=320-w/2=(640-w)/2
右端のX座標=320+w/2=(640+w)/2
上端のY座標=240-h/2=(480-h)/2
下端のY座標=240+h/2=(480+h)/2
図8：sgt_x=-1に位置する面
続いて，sgt_x=-1に位置する面はどうでしょうか。
先ほどの中央の面から左にwだけずらして表示すればいいことになります。
すなわち，
左端のX座標=(640-w)/2-w
右端のX座標=(640+w)/2-w
続いて，sgt_x=1に位置する面の場合，右にwだけずらして表示すればいいことになります。
すなわち，
左端のX座標=(640-w)/2+w
右端のX座標=(640+w)/2+w
sgt_xを用いて，
左端のX座標=(640-w)/2+sgt_x*w
右端のX座標=(640+w)/2+sgt_x*w
さきほどのコード→[リンク]を見てください。
ここまで説明した上下左右X,Y座標を用いて，面の左上，左下，右上，右下の角の座標を指定しています。//------手前側の面の左上，左下，右上，右下の角の座標------ scr[0] = setVector((640 - w1) / 2 + sgt_x * w1, (480 - h1) / 2); scr[1] = setVector((640 - w1) / 2 + sgt_x * w1, (480 + h1) / 2); scr[2] = setVector((640 + w1) / 2 + sgt_x * w1, (480 - h1) / 2); scr[3] = setVector((640 + w1) / 2 + sgt_x * w1, (480 + h1) / 2); //------奥側の面の左上，左下，右上，右下の角の座標------ scr[4] = setVector((640 - w2) / 2 + sgt_x * w2, (480 - h2) / 2); scr[5] = setVector((640 - w2) / 2 + sgt_x * w2, (480 + h2) / 2); scr[6] = setVector((640 + w2) / 2 + sgt_x * w2, (480 - h2) / 2); scr[7] = setVector((640 + w2) / 2 + sgt_x * w2, (480 + h2) / 2);
これらの点は，以下の図の通り，箱のそれぞれの角に対応しています。
図9：scrと箱の対応
- 解説3：画面に表示する
-
それではいよいよ，実際の描画を行っていきましょう。
図10：手前，奥の面
まず，箱の手前，奥に位置する面です。
こちらは簡単ですね。
手前：scr[0]，scr[1]，scr[2]，scr[3]
奥：scr[4]，scr[5]，scr[6]，scr[7]
の範囲内に描画すればいいことになります。
図11：側面
続いて側面ですが，図9とも照らし合わせながら，
左側面：scr[0]，scr[1]，scr[4]，scr[5]
右側面：scr[2]，scr[3]，scr[6]，scr[7]
の範囲内に描画すればいいことになります。
コード→[リンク]のこの部分で実際の描画を行っています。//------以下で箱を表示します------ DrawModiGraph(scr[4].x, scr[4].y, scr[6].x, scr[6].y, scr[7].x, scr[7].y, scr[5].x, scr[5].y, block, true); DrawModiGraph(scr[0].x, scr[0].y, scr[4].x, scr[4].y, scr[5].x, scr[5].y, scr[1].x, scr[1].y, block, true); DrawModiGraph(scr[2].x, scr[2].y, scr[6].x, scr[6].y, scr[7].x, scr[7].y, scr[3].x, scr[3].y, block, true); DrawModiGraph(scr[0].x, scr[0].y, scr[2].x, scr[2].y, scr[3].x, scr[3].y, scr[1].x, scr[1].y, block, true);
- おわりに
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説明が長くなりましたが，ここまでの技術解説で，疑似的な3D表示はできるようになったと思います。お疲れさまでした。
ですが，まだブロックの位置を直接指定して表示しているだけなので，例えば迷路の中を歩き回ることはまだできません。
次回(気が向いたら)，迷路の中を歩き回れるようになるまでを解説していきます。ご期待ください。