回転軸を指定してスプライトを回転させる

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概要

スプライトの回転軸の位置を指定して回転させています。サンプルでは視覚的にわかるように自動で回転させています。

回転軸を指定してスプライトを回転させる

動作環境

必須環境

対応 XNA バージョン
  • 2.0
  • 3.0
  • 3.1
  • 4.0
対応プラットフォーム
  • Windows (XP SP2 以降, Vista, 7)
  • Xbox 360
  • Windows Phone 7
Windows 必須頂点シェーダ バージョン 2.0
Windows 必須ピクセルシェーダ バージョン 2.0

動作確認環境

プラットフォーム
  • Windows 7
  • Xbox 360
  • Windows Phone 7 エミュレーター

内容

今回回転軸をスプライトの中央に指定するために、画像の中央位置をテクスチャーを読み込むときに取得しています。その値を保持しておくためにフィールドに座標位置を記憶する Vector2 を宣言しています。

/// <summary>
/// テクスチャーの中心座標
/// </summary>
private Vector2 textureCenter = Vector2.Zero;

テクスチャーのサイズは「Texture2D.Width」「Texture2D.Height」プロパティで取得できるので、テクスチャーを読み込んだ後にその値を半分にして中央の位置を求めています。

// テクスチャーをコンテンツパイプラインから読み込む
this.texture = this.Content.Load<Texture2D>("Texture");

// テクスチャーの中心座標を取得
this.textureCenter = new Vector2(this.texture.Width / 2, this.texture.Height / 2);

スプライトを回転させるとき、回転軸はデフォルトでスプライトの左上になります。

デフォルトの回転軸位置

回転軸を変更したい場合は、「SpriteBatch.Draw」メソッドの第6引数に回転軸位置を指定することにより、スプライトの任意の位置を軸にして回転させることができます。

しかし、実行してみるとわかりますが、単純に回転軸位置が指定されるわけではなく、実は回転軸位置はそのままで、スプライトの描画位置が -origin 分移動していることがわかります。これによってあたかもスプライトの任意の位置を回転軸にしているかのように見せているのです。

回転軸位置を指定するとスプライトが相対的に移動される

回転軸位置を画像の中央(サンプルでは 64px)に指定すると、スプライトが左上に画像の半分のサイズ分(64px)移動していることがわかる。

回転軸位置はそのままなので、スプライトは左上の位置から相対で(64, 64)の位置を回転軸として回転していることになる。

///// 回転軸指定 /////

// 回転なし
this.spriteBatch.Draw(this.texture,
   spritePos2, null, Color.White,
   0.0f, Vector2.Zero,
   1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

// 回転あり
this.spriteBatch.Draw(this.texture,
   spritePos2, null, Color.White,
   MathHelper.ToRadians(this.realRotate), this.textureCenter,
   1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

これを直感的に回転軸だけを指定しているようにするには、origin 分スプライトを移動させることにより解決できます。

回転軸位置で左上に移動したスプライト スプライトを移動させてスプライトの中心で回転させているように見せる
左上にずれたスプライトを 右下に移動させると回転軸だけを指定したように見せられる
///// 回転軸指定、位置補正 /////

// 回転なし
this.spriteBatch.Draw(this.texture,
   spritePos3, null, Color.White,
   0.0f, Vector2.Zero,
   1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

// 回転あり
this.spriteBatch.Draw(this.texture,
   spritePos3 + this.textureCenter, null, Color.White,
   MathHelper.ToRadians(this.realRotate), this.textureCenter,
   1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

SpriteBatch.Draw メソッド

スプライトの描画バッチリストにスプライトを追加します。

texture Texture2D スプライトとして表示するテクスチャーを指定します。
position Vector2 スプライトを表示する位置。スクリーンの左上を基準にしたスクリーン座標で指定します。スプライトの原点は左上の位置になります。
sourceRectangle Nullable<Rectangle> テクスチャーの転送領域を指定します。テクスチャー全体をスプライトとして表示させる場合は null を指定できます。このパラメータを指定すると、任意の領域だけをスプライトとして表示させることができます。
color Color スプライトの色を掛け合わせる色を指定します。Color.White を指定した場合は、スプライトの原色で表示されます。Color.Black を指定した場合は、スプライトの色に関係なく完全な黒で表示されます。計算式は「結果 = スプライトの色 * color」になります。
rotation float スプライトの回転角度。単位は radian で指定する。回転軸はスプライトの左上になります。
origin Vector2 スプライトを回転させるときの回転軸の位置を指定します。スプライトのどの位置を回転軸にするかを指定しますが、実際には回転軸の位置はスプライト 左上固定で、スプライトの表示位置が -origin 移動します。
scale float スプライトの拡大率を指定します。1.0 を基準として、縦と横に拡大縮小します。拡大の原点はスプライトの左上になります。
effects SpriteEffects スプライトの表示反転効果を指定します。特に何もしなければ SpriteEffects.None を指定します。
layerDepth float スプライトを表示する深度を指定します。主にスプライトを手前に表示したり奥に表示するのに使用します。0.0~1.0 の範囲で指定し、0.0 が最前面、1.0 が最背面になります。

全コード

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Audio;
using Microsoft.Xna.Framework.Content;
using Microsoft.Xna.Framework.GamerServices;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Input;
using Microsoft.Xna.Framework.Media;
#if WINDOWS_PHONE
using Microsoft.Xna.Framework.Input.Touch;
#endif

namespace SetOriginRotateSprite
{
    /// <summary>
    /// ゲームメインクラス
    /// </summary>
    public class GameMain : Microsoft.Xna.Framework.Game
    {
        /// <summary>
        /// グラフィックデバイス管理クラス
        /// </summary>
        private GraphicsDeviceManager graphics = null;

        /// <summary>
        /// スプライトのバッチ化クラス
        /// </summary>
        private SpriteBatch spriteBatch = null;

        /// <summary>
        /// テクスチャー
        /// </summary>
        private Texture2D texture = null;

        /// <summary>
        /// テクスチャーの中心座標
        /// </summary>
        private Vector2 textureCenter = Vector2.Zero;

        /// <summary>
        /// リアルタイムに増加する回転量
        /// </summary>
        private float realRotate = 0.0f;


        /// <summary>
        /// GameMain コンストラクタ
        /// </summary>
        public GameMain()
        {
            // グラフィックデバイス管理クラスの作成
            this.graphics = new GraphicsDeviceManager(this);

            // ゲームコンテンツのルートディレクトリを設定
            this.Content.RootDirectory = "Content";

#if WINDOWS_PHONE
            // Windows Phone のデフォルトのフレームレートは 30 FPS
            this.TargetElapsedTime = TimeSpan.FromTicks(333333);

            // バックバッファサイズの設定
            this.graphics.PreferredBackBufferWidth = 480;
            this.graphics.PreferredBackBufferHeight = 800;

            // フルスクリーン表示
            this.graphics.IsFullScreen = true;
#endif
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まる前の初期化処理を行うメソッド
        /// グラフィック以外のデータの読み込み、コンポーネントの初期化を行う
        /// </summary>
        protected override void Initialize()
        {
            // TODO: ここに初期化ロジックを書いてください

            // コンポーネントの初期化などを行います
            base.Initialize();
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まるときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツを読み込みます
        /// </summary>
        protected override void LoadContent()
        {
            // テクスチャーを描画するためのスプライトバッチクラスを作成します
            this.spriteBatch = new SpriteBatch(this.GraphicsDevice);

            // テクスチャーをコンテンツパイプラインから読み込む
            this.texture = this.Content.Load<Texture2D>("Texture");

            // テクスチャーの中心座標を取得
            this.textureCenter = new Vector2(this.texture.Width / 2, this.texture.Height / 2);
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが終了するときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツをアンロードします
        /// </summary>
        protected override void UnloadContent()
        {
            // TODO: ContentManager で管理されていないコンテンツを
            //       ここでアンロードしてください
        }

        /// <summary>
        /// 描画以外のデータ更新等の処理を行うメソッド
        /// 主に入力処理、衝突判定などの物理計算、オーディオの再生など
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Update(GameTime gameTime)
        {
            // Xbox 360 コントローラ、Windows Phone の BACK ボタンを押したときに
            // ゲームを終了させます
            if (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
            {
                this.Exit();
            }

            // 回転量を増やす
            this.realRotate += (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds * 60.0f;

            // 登録された GameComponent を更新する
            base.Update(gameTime);
        }

        /// <summary>
        /// 描画処理を行うメソッド
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Draw(GameTime gameTime)
        {
            // 画面を指定した色でクリアします
            this.GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);

            // スプライトの描画準備
            this.spriteBatch.Begin();

            Vector2 spritePos1;
            Vector2 spritePos2;
            Vector2 spritePos3;
#if WINDOWS || XBOX
            spritePos1 = new Vector2(150.0f, 200.0f);
            spritePos2 = new Vector2(350.0f, 200.0f);
            spritePos3 = new Vector2(550.0f, 200.0f);
#else
            spritePos1 = new Vector2(200.0f, 150.0f);
            spritePos2 = new Vector2(200.0f, 350.0f);
            spritePos3 = new Vector2(200.0f, 550.0f);
#endif

            ///// 回転軸デフォルト /////

            // 回転なし
            this.spriteBatch.Draw(this.texture,
               spritePos1, null, Color.White,
               0.0f, Vector2.Zero,
               1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

            // 回転あり
            this.spriteBatch.Draw(this.texture,
               spritePos1, null, Color.White,
               MathHelper.ToRadians(this.realRotate), Vector2.Zero,
               1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

            ///// 回転軸指定 /////

            // 回転なし
            this.spriteBatch.Draw(this.texture,
               spritePos2, null, Color.White,
               0.0f, Vector2.Zero,
               1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

            // 回転あり
            this.spriteBatch.Draw(this.texture,
               spritePos2, null, Color.White,
               MathHelper.ToRadians(this.realRotate), this.textureCenter,
               1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

            ///// 回転軸指定、位置補正 /////

            // 回転なし
            this.spriteBatch.Draw(this.texture,
               spritePos3, null, Color.White,
               0.0f, Vector2.Zero,
               1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

            // 回転あり
            this.spriteBatch.Draw(this.texture,
               spritePos3 + this.textureCenter, null, Color.White,
               MathHelper.ToRadians(this.realRotate), this.textureCenter,
               1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

            // スプライトの一括描画
            this.spriteBatch.End();

            // 登録された DrawableGameComponent を描画する
            base.Draw(gameTime);
        }
    }
}