XNAメモ：２Dゲーム用のカメラの作り方

今回は２Dゲーム専用のカメラの作り方を紹介します。

 

まず、カメラに必要なメンバを宣言します。今回使うのは、カメラの位置、画面の中心点、ズーム値、カメラがどの位回転しているかを表す値、そして見える範囲です。

 

public class Camera2D
{
Vector2 m_position = Vector2.Zero;
Vector2 m_zoom = Vector2.One;
Rectangle m_visibleArea;
float m_rotation = 0.0f;
Vector2 m_screenPosition = Vector2.Zero;

 

次は、コンストラクタ内で初期化です。引数のwidthとheightは描画領域の大きさです（画面全体の場合は画面の横幅と、縦幅）。

 

public Camera2D(int width, int height)
{
m_visibleArea = new Rectangle(0, 0, width, height);
m_position = new Vector2(width / 2, height / 2);
Position = m_position;
m_screenPosition = new Vector2(width / 2, height / 2);
        }

 

初期化の後は、カメラの位置の移動処理です。まず、位置情報のアクセサは、set時に位置の変更だけでなく、見える範囲の変更も同時にしています。後は、メソッドを作る必要性は無いですが、移動する量を渡して移動するメソッドを作りました。

 

public Vector2 Position
{
get { return m_position; }
set
{
m_position = value;
m_visibleArea.X = (int)(m_position.X - m_visibleArea.Width / 2);
m_visibleArea.Y = (int)(m_position.Y - m_visibleArea.Height / 2);
}
}

public void Move(float x, float y)
{
Position = new Vector2(m_position.X + x, m_position.Y + y);
}

 

最後に、実際にカメラを使っての描画方法です。描画の時には、カメラの持つ情報から行列を作製し、spritebatch.Begin()メソッドのパラメーターに渡します。これにより、spritebatch.End()メソッドが呼ばれるまでの間に行われたspritebatch.Draw()メソッドにはカメラの情報が適用されます。
行列の作製にはまず、位置と画面の中心点を２次元用のベクトルから、３次元用のベクトルに変更します。次に、カメラの持っている情報を組み合わせて行列を作ります。
組み合わせは、移動用行列（-カメラの位置）x スケーリング用の行列(ズーム) x 回転行列(角度) x移動用行列 （画面の中心地）です。最初に移動するのは、カメラの周りを回転したり、サイズ変更したりする為です。
行列同士の掛け算は、順番で結果が変わるので、この順番を守らないと、違う結果になります。ちなみに、３Dモデルとかの移動時にも計算する順番はスケーリング x 回転 x 移動になります。

 

public virtual Matrix GetMatrix()
{
Vector3 pos = new Vector3(m_position, 0);
Vector3 screenPos = new Vector3(m_screenPosition, 0.0f);

return Matrix.CreateTranslation(-pos) *
Matrix.CreateScale(m_zoom.X, m_zoom.Y, 1.0f) *
Matrix.CreateRotationZ(m_rotation) *
Matrix.CreateTranslation(screenPos);
}

 

後はカメラのインスタンスを作り、spritebatch.Begin()を使うときに行列を作るだけです。

 

protected override void Draw()
{
GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);

//ここの第４引数で、カメラの行列を渡す</pre>
<pre>spriteBatch.Begin(SpriteSortMode.Deferred,
                  BlendState.AlphaBlend,
                  SamplerState.LinearClamp,
                  DepthStencilState.None,
                  RasterizerState.CullCounterClockwise,
                  null,
                  camera.GetMatrix() );

// ...カメラ内の描画
spriteBatch.End();

spriteBatch.Begin();
// ...カメラ外の描画
spriteBatch.End();
}

 

このカメラクラスの使用例です。レベルエディタのゲーム場面の描画部分でカメラが使われています。

以上です。