【Godot】2D Jointの使い方

今回は Godot Engine の物理システムの応用として、Joint2D の使い方を紹介します。

概要

Joint2D とは、StaticBody2D や RigidBody2D などの剛体を結合して特殊な動きを作るノードとなります。

DampedSpringJoint2D: 「バネ」の動きをシミュレート
GrooveJoint2D: 「溝」の動きをシミュレート。一定の区間をスライドさせる
PinJoint2D: 回転の中心を固定する「ピン」

なお、RigidBody2Dについての理解が浅い場合は以下の記事がおすすめとなります。

2022年9月28日【Godot】RigidBody2Dの基本的な使い方

今回使用するプロジェクト

今回使用するプロジェクトを添付しておきます。

TestJoint2D.zip ダウンロード

プロジェクトの説明

Main.tscn: メインシーン

Main.tscn はメインシーンです。

このシーンに様々な剛体と Joint2Dを配置してきます。また F5 (macOSでは Cmd+B) で開始するシーンに設定しています。

Ball.tscn: ボールシーン

Ball.tscn は RigidBody2D の剛体です。

“Ball.gd” というスクリプトをアタッチしており、Spaceキーを押すことで、右方向に衝撃が加わるようになっています。

extends RigidBody2D

func _process(delta: float) -> void:
	if Input.is_action_just_pressed("ui_accept"):
		apply_central_impulse(Vector2(1000, 0))

Cross.tscn: 十字形の剛体

Cross.tscn は十字形の剛体です。

「PinJoint2D」で中心を固定して回転する剛体のサンプルとして用意しています。

Pin.tscn: ピン

Pin.tscn は「DampedSpringJoint2D」でバネの動きをシミュレートするときに、バネを固定するための剛体として用意したものです。

動きを固定したいので、RigidBody2Dですが動作モードは「static」となっています。

「動きを固定したいなら、StaticBody2Dで良いのでは…？」という気がしますが、滑車の動きをシミュレートする「GrooveJoint2D」で使用したいため RigidBody2Dとしています。このあたりは後ほど説明します。

Pulley.tscn: 滑車シーン

Pulleyシーンは、「GrooveJoint2D」を使用した滑車のすべる部分として使うシーンです。

DampedSpringJoint2Dの解説

プロジェクトの説明が終わったところで、「DampedSpringJoint2D」の使い方を紹介します。

まずは「Main」シーンを開きます。

BallシーンとPinシーンの配置

そうしたら「Ball.tscn」を中央あたりに配置し、「Pin.tscn」を上あたりに配置します。

試しに実行すると Ball は落下して、Pinは落下しません。

これは Pin の動作モードが static となっているためです。

DampedSpringJoint2Dの作成と配置

次に「DampedSpringJoint2D」ノードをシーンに追加します。

「DampedSpringJoint2D」が配置されたら、Pinのインスタンスのところまで移動させます。

DampedSpringJoint2Dのパラメータ設定

そしてインスペクタから Joint2D の「Node A」に「Pin」、「Node B」に「Ball」を割り当てます。

さらに「Length」の値を Pin と Ball の中心がつながるように変更します。

では、実行して動きを確認してみます。

このように、DampedSpringJoint2Dを使用すると、2つの剛体をバネでつなげることができます

Line2Dで接続をわかりやすくする

ただ、このままだとボールが空中に浮いているように見えるので、PinからBallまで線を引くようにしてみます。

Line2DノードをMainシーンの直下に追加します。

Line2Dの線の太さをインスペクタのWidthから「4」に変更して細くしておきます。

そして、Mainノードにスクリプトをアタッチします。

スクリプトは以下のように記述します。

extends Node2D

onready var pin = $Pin
onready var ball = $Ball
onready var line = $Line2D

func _ready() -> void:
	# ポイントを2つ追加しておく
	line.add_point(Vector2.ZERO)
	line.add_point(Vector2.ZERO)

func _process(delta: float) -> void:
	# Pinの座標を設定
	line.points[0] = pin.position
	# Ballの座標を設定
	line.points[1] = ball.position

これで PinとBallの間に線が引かれるようになります