運命の動きの聖書。 パート1

こんにちは、Doom Movement Bibleへようこそ！ この記事では、Doomの動きのコードのすべての癖と気まぐれが分類され、カテゴリに分類されています。

メートル法

基本から始めましょう。 Doomでのプレイヤーの動きのエンジンコードは次のとおりです。

• プレーヤーのベースラインデータ収集
• 生データに基づいてプレイヤーに駆動力ベクトルを適用する
• プレーヤーの速度が高すぎる場合は、それを絞る
• 検証、計算、および動き
• 次のプレイヤーの動きに摩擦加速を使用する

すべてを詳細に検討しましょう。
これといくつかの変数のおかげで、プレイヤーのキャラクターの可能な最大速度を決定できます。

明らかな理由により、プレーヤーが設定した加速度が摩擦による減速度と反対の場合、プレーヤーの最大速度が達成されます。

ティックごとに、プレイヤーは、入力されたチームの値に基づいて、0.03125ユニットに等しいプッシュを受け取ります。 チームは（通常）最大50に制限されているため、1.5625単位/ティック^ 2の最大摩擦加速度が得られます。

ティックごとの動きを計算した後、プレーヤーは摩擦係数を使用してスローダウンします。 具体的な値は0.90625です。つまり、各プレイヤーの動きは、現在の速度の90.625％遅くなります。

50の速度での各ティックの加速と減速の等価性については、（1-0.90625）x = 1.5625で「x」を見つける必要があります。 これにより、ティックごとに16.666単位のプログレッシブ速度の理論上のピークに到達します。 （特定の理由により、実際の経験的な最大速度はこの値よりわずかに低いことに注意してください。それでも、指示された指標に非常に近いです）。

また、プレーヤーはコードによって一定の最大速度に設定されていることに注意してください。 プレーヤーの動きを実際に計算する前でも、コードの開始時に、ゲームはX座標とY座標が速度インジケーターを30単位/移動^ 2（または-30未満）超えていないかどうかをチェックします。 超過した場合、ゲームは速度を30（またはそれぞれ-30）に下げます。 速度制限には焦点を当てませんが、これは移動コードの開始前にのみ発生し、移動コード自体の速度が30を超えることを妨げないことに注意してください。



要約すると、次の点に注意する必要があります。 プレーヤーのコリジョンボックスは実際には正方形であり、さらに重要なことは、プレーヤーがたどる経路に関係なく、境界ボックスは常に座標軸に沿って配置されることです。 その後、この詳細は多くのことにとって非常に重要になります。

ストラフェランニング

他の多くのゲームエンジンの本質にあるように、Doomエンジンのもう1つの癖は、X座標とY座標が別々に保存および計算されることです。 これは、小さいながらも面白い効果をもたらします。 プレイヤーが同時に前方および側方に移動する場合、両方のモーションベクトルが計算に使用され、一般的な移動の方向はベクトルの場合よりも大きな値になります。

通常のDoomゲームプレイでは、ストラフの最大駆動力は50単位で、横方向の動き-40です。したがって、緊張すると、ティックごとの駆動力は1.25単位に達し、最大速度は13.333単位/動きです。 横方向と直動のベクトルを直角三角形の辺と見なすと、移動中の最大理論速度は移動ごとに21.34単位であることがわかります。 そして、これは通常の速度より28％高く、それほど悪くありません。

「SR50」ストラフランニング

しかし、さらに速く移動する方法があります。 コードの一部の機能によると、40単位ではなく50単位で緊張するときに駆動力を得るように、一度に複数のキーを同時に押し下げることができます。したがって、23.57単位/移動の最大速度まで加速する機会があります（つまり、41％高くなります）通常の走行では通常の速度、直線走行では10％）。

かなり不思議な理由で、このようなさまざまな実行中の株は、通常「SR50」という略語に関連付けられています。 ゲームスピードの専門家は、デモの分析に使用されるさまざまなツールを作成しました。 また、いくつかのツールを使用して、すべてのティックを解析できます。 実際には、作成者チームの1つは「SR」と呼ばれていました。チームの議論が続きます。 この技術により、40ではなく50のスコアでストレッチを実行できるようになったため、楽器は「SR40」ではなく「SR50」というコマンドを表示しました。 この手法の概要として広く使用されるようになったのはSR50でした。

ああ、いわば、将来の世代のために-「現実の世界」での最大走行速度を計算しましょう。

23.57単位/移動* 35移動/秒= 825単位/秒
825単位/秒/ 16単位/フィート（合計換算係数）= 51.5フィート/秒
51.5フィート/秒= 35 mph（約56 km / h）。

グライドをスキップ

0:02のトリック

それでは、特定のテクニックに移りましょう。 それらの最初のものは、実際に実装するのが最も難しいと考えられています。 しかし同時に、エンジンの位置から説明するのが最も簡単です。 私はこのトリックを「スキップグライド」（グライドジャンプ）と呼びますが、「バーグライド」とも呼ばれることもありますが、同じ名前の別のトリックがあるために混乱する場合があります。

このトリックを理解するには、まずDoomが動きを処理しようとする基本的な方法を理解する必要があります。 各ティックで、DoomGuyには運動量（慣性の方向）の特定のxおよびy座標があります。 ただし、これは「インパルス」とは呼びません。同様の用語は、Doomにはない特定のプロパティを意味するためです（「インパルス」の制限を超えて移動できます。逆も同様です）。 。 代わりに、プレイヤーが移動したい潜在的に新しいポジションの観点から「モメンタム」について話し、それを「テレポート試行ポジション」またはSPTと呼びます。 （これ以降、テキストに「SPT」という略語が表示されたら、精神的に「インパルス」に置き換えることができます。しかし、別の用語を使用すると、これが実際の「本当の」衝動ではなく、ある種の奇妙な擬似であることを思い出すのに役立つことを願っています他の特性を持つアナログ。）

その理由は、ティックの間、プレイヤーは本質的に非アクティブだからです。 代わりに、ゲームは単にマップ上のあるポイントからプレイヤーを削除し、即座に別のポイントに置きます。 この種の離散的な動きは、おそらくゲームにとって普遍的なものです。 しかし、同時に、合理的な疑問が生じます：あなたがあなたの前に何かに直面していることをどのように判断するのですか？

この機能は、「スキップグライド」の仕組みを理解するのに役立ちます。 マップ21を通過する際のDoom 2の標準的な例を考えてみましょう。プレーヤーは、隙間を埋める斜めのスクリーンの直前で完全に自然な位置を取ります。 次のティックで、エンジンは、斜めのスクリーンのすぐ後ろにプレイヤーをテレポートできるかどうかを判断するためのテストを実施します。 方向を慎重に選択することで、「テレポート」の条件と矛盾しない位置を指定でき、エンジンは問題なくプレーヤーを目的のポイントに移動します。

スクイーズグライド

床の上のトリック0:25

また、武器庫には「バーグライド」の受信に関連する、さらに一般的な別のトリックがあります。これは、32ユニットの距離にあるスクリーナー間の動きにも基づいているためです。 私にとって、「スクイーズグライド」（「スクイーズ」で滑る）という用語は、暗記するのに適切であり、混乱が少ないようです。

スクイーズグライドの場合、プレイヤーはキャラクターと同じサイズ（32ユニット）のギャップと完全に一致する必要があります。 その後、一連の失敗した試行の後、それが長い間続くように見えますが、彼はついにこのギャップに押し込めます！



理論的には、「スクイーズグライド」は非常にシンプルで単純でなければなりません。プレーヤーの幅は（軸に沿って）32単位です。 つまり、軸に沿って明確に配置され、幅が32単位のスペースが見つかった場合、そのスペースを通過できるはずです。 しかし、Doomエンジンでは、それほど単純ではありません。

主な問題は、Doomエンジンの動きが量子化され、さらに、完全に量子化されていないことです。 詳細には触れず、プレーヤーのモーションベクトルがどのように計算されたかを説明しません。 しかし、要するに、ベクトルはサインとコサインを使用してプレイヤーの方向とモーションベクトルを組み合わせて、駆動力の最終的なXおよびYベクトルと比較します。 たとえば、プレーヤーがキーを前方に押して北に向かう場合、モーションベクトルのX座標は、ゼロ化に必要なコサイン90を掛けた値にする必要があります。 残念ながら、Doomは角度と余弦を保存するのが得意ではありません。値の計算テーブルを使用します。結局、正弦/余弦テーブルには実際には値として0が含まれていません（最も近い±0.0002）。

したがって、北へのアプローチが最大であっても、東または西へのステップにはまだ小さすぎる値が表示されます。

そのため、SPTがプレーヤーに対してどのように機能するかを知っていると、何が起こるかがわかります。

• プレイヤーは障害物の間を直接空間を移動しようとしています
• エンジンは、特定の量子化された伸び係数を持つSPTを使用し、特定の位置に移動する可能性を決定します
• ギャップはプレーヤーと同じ幅を持っているため、後者は移動したスペースに正確に対応する必要があります（角度の値が不正確な場合、タスクは非常に難しくなります）。 これは、通過を成功させるためには、障害物間の場所の西に0.0002単位の完全な精度で配置する必要があることを意味します

スクイーズグライドをシームレスに機能させる方法を理解することは、科学ではなく、本物の芸術です。 Speedrunnersは、合理的な時間内に完了するために、動きの複雑さを1時間ごとに研究します。

行スキップ（南/西）

19:06のトリック

エンジンがSPTプレーヤーを使用して新しいポジションをテストする方法を理解すると、ラインスキップの理解に少し近づきます。 プレーヤーは、ラインスキップを実行するときに不可能なことをしているように見える場合があります。実際にアクティブにせずに、境界線を直接横切って走ります。

これがどのように機能するかを理解するには、エンジン内のイベントの順序を確認する必要があります。

• プレーヤーのSPTを使用して、潜在的に新しい位置でテストします。
• プロセスの一部として、エンジンは潜在的に新しいラインセグメントのオーバーレイのリストを作成します
• 可能であれば、問題の位置に移動します。
  
• プレーヤーの古い位置と新しい位置の中心の間に接続線を描画し、既にコンパイルされたリストの各境界線をチェックして、それらのいずれかが接続線を横切るかどうかを確認します
• 交差する場合、これらの行をチェックして、さらにアクティブ化する特別なアクションがないか確認します

したがって、ご覧のとおり、特別な境界線を横切るには2つの可能性があります：1）更新された位置のポイントで境界線に触れる、および2）境界は古い位置と更新された位置を結ぶ線で交差します。

そのため、アルゴリズムが提供されます。 どうすればそれを回避できますか？ まあ、そのようなもの。

Tick 1：SPTプレイヤーは、彼らの中心が実際には国境を越えた地点に移動するよう努めます
ティック1：エンジンは、この新しいポイントが境界に接していることを判断し、リストに追加します
ティック1：移動が成功すると、エンジンは交差線を引きますが、国境を越えないため、問題ではありません
ティック2：SPTプレイヤーは、境界線の完全に*背後*に移動し、もう境界線に触れないように十分に移動します
ティック2：特別な境界線は、新しく作成された交差した境界のリストにさえありません。その結果、アクティブにできません。

そのため、ティックごとにプレイヤーの幅の半分よりも速く移動している間（良い場所と少しの運がある）、特別なアクションをアクティブにせずに境界線をすり抜けることはありえないことです。 ただし、プレーヤーのバウンディングボックスは常に座標軸に合わせられることに注意してください。 言い換えれば、このテクニックは軸に沿って実行する方が簡単です。プレーヤーの「半径」は16単位です。 ただし、プレイヤーの「半径」が22.6ユニットである45度の対角線上であっても、SR50ストラフは1動きにつき23+ユニットで実行できます。

上記は「南/西」への移動のみを説明しているという事実に注目したい。 まだ説明していない理由により、この手法は北または東に移動する場合は機能しません。

アイテムバンピング

床の上のトリック0:16

これは、潜在的に新しいプレーヤーの位置に対する奇妙で奇妙なDoomチェックによる別の不条理です。 アルゴリズムは次のように配置されます。

• プレーヤーのSPTが潜在的な新しい位置を決定するために使用します
• このポイントを占めるために、着陸エリアに障害物があるかどうかをチェックします。
• 同時に、着陸ゾーンに重なる他の物の存在についてチェックが実行されます
  
• また、これらのいずれかに到達できる場合、プレイヤーはそれらを選択します

問題がありますか？ 最終的に移動が発生しなくても、プレーヤーはSPTの潜在的な着陸エリアに関連するものを受け取ります。 これは、オブジェクトの反対側に直接ある通過不可能な境界線にフルスピードで突入すると、エンジンが（境界線との衝突の瞬間に）プレーヤー（SPT）を壁の反対側に移動しようとすることを意味します。 これにより、着陸の可能性のある場所にあるものを拾うことが可能になります。

モンスターがドアを開ける

0:09のトリック

この段落はプレーヤーの直接的な動きに関係しないという事実にもかかわらず、彼はそれでも注目に値し、主に同じ原則に導かれています。 ほとんどの場合、エンジンはモンスターの動きをプレイヤーの動きと同一と見なします。 つまり、モンスターのSPTを監視し、このSPTを使用して、モンスターのさらなる移動のための潜在的なランディングゾーンをテストします。

この場合、一方の側がキーでロックされ、もう一方の側が「通常の」ドアであるような方法でドアが作成された場合、受信がトリガーされます。 速いモンスター（アーチビルなど）がドアの近くを歩いている間、その巨大なSPTはエンジンがドアの開いた側からかなりの距離にこのモンスターを配置しようとしたことを示します。 そして、モンスターはそれを開くことができます。