セットアップと描画

p5.js (または q5.js) の setup 関数内のコードは、プログラムの開始とともに実行されます。new Canvas() コンストラクタは、スクリーン内にプログラムが描画できる領域を作成します。

p5.js の draw 関数は、デフォルトでは 1 秒間に 60 回実行されます。background 関数は、キャンバスが描画されるたびに、それを指定した色で塗りつぶすために使用します。

コードサンプルで、キャンバスの幅と高さ（Canvas コンストラクタ内の数字）を変更して、プログラムを再実行してみましょう！

スプライトって何？

スプライトとは、妖精という意味の言葉です！

ビデオゲーム開発の世界では、背景の上を動くキャラクターやアイテムなどの表示物を指して「スプライト」という言葉を使います。

new Sprite() コンストラクタで、スプライトのオブジェクトを生成します。これにはスプライトの位置、サイズ、および外観を定義するプロパティが含まれます。

下のコードサンプルで、長方形と円のスプライトのプロパティを編集してみてください！

スプライトの物理挙動

スプライトのコライダー（衝突を判定する仕組み）は、 他のスプライトとのコリジョン（衝突）を検出するために使用されます。 スプライトがデフォルトで持つ 'dynamic' コライダーは、 自由に移動でき、重力の影響を受けられるコライダーです。

'static' コライダーを持つスプライトは、動かせません。 'kinematic' コライダーを持つスプライトは、プログラム的に移動させることができますが、他のスプライトの影響を受けません。また、他の kinematic コライダーともコリジョンを起こしません。 スプライトのコライダーを 'none' に設定すると、コライダーを持っていないことになります。

コライダーのタイプは、 'd' 、 's' 、 'k' および 'n' のように、それぞれのタイプ名の頭文字で指定することもできます。

コードサンプルを再生するには、右上のリロードアイコンをクリックしてください！

画像付きスプライト

sprite.image または sprite.img に、p5.Image 画像オブジェクトそのもの、または画像ファイルへの URL パスを設定することで、スプライトに指定した画像を割り当てることができます。

画像の読み込みが完了してからプログラムを開始したい、という場合は、 p5.js の preload 関数で loadImage を使用するのがベストです。

sprite.image.offset は、画像をスプライトの中心に対してオフセットさせるために使用できます。これにより、画像をスプライトの物理的な衝突判定とよりよく整列させることができます。

sprite.image.scale は、スプライトの画像の表示サイズを変更します。デフォルトは 1.0 です。画像が非常に大きすぎるか小さすぎる場合は、おそらく画像ファイル自体のサイズを変更する必要があります。

コードサンプルの画像の上で、マウスの左ボタンを押してみてください。 sprite.debug プロパティが true に設定されると、スプライトのコライダー部分が見えるようになります。これで分かる通り、コライダーの大きさと画像の大きさは、別々に設定可能なのです！

絵文字スプライト

ダミー用の画像がお手元にない？ 🫥 ご安心ください！ 😄

お好きな絵文字フォントを、スプライトの画像として使用できます。

画像としての絵文字のサイズは、スプライトのサイズに基づきます。サクッとプロトタイピングを済ませるのに最適です！ 🧪

カスタムカラー

さらに、「カラーパレット」を作成して、spriteArt 関数への第 3 引数に渡すことで、カスタムカラーを使ったピクセルアートを作成することもできます。

p5play のカラーパレットはJavaScript オブジェクト形式でなければなりません。シンプルな JS オブジェクトとは、見出しと値のペアの集まりです。ピクセルアートで使用するそれぞれの文字に対し、任意の色を定義することができます。色を作成するには、p5.js のcolor関数に、 RGB（赤、緑、青）値、または HEX カラーコードを引数として渡します。

色の指定値を調べるには、カラーピッカーを使うのがいちばんお手軽です。

スプライトの移動

スプライトを移動させようとして、座標 (x, y) を直接編集すると、即座に指定した座標へと「テレポート」します。移動の途中経過の座標を示すことはありません。

このコードサンプルをクリックしてみてください。

スプライトの移動中に、他のスプライトと物理的に干渉させたい場合は、「テレポート」を行ってはいけません！

このコードサンプルは、悪い例です。 p5.js の draw 関数によるフレーム毎のレンダリングを利用して、移動をスプライトの「テレポート」で表現すると、どうなるのを示しています。

このページの、以降すべての説明は、移動の方法としてスプライトの x 軸と y 軸の移動量 velocity （ベロシティ）、別名 vel を変更することによって行っています。

vel は p5.js の Vector オブジェクトですが、任意のベクトル関数を使用可能です。

このコードサンプルを再実行して、プレイヤーのスプライトがブロックにぶつかる様子をご覧ください！

場合によっては、スプライトの移動には、 direction （方向）と speed （速度）を設定するほうが便利かもしれません。

方向は、角度を指定するか、 'up', 'down', 'left', 'right', 'upLeft', 'upRight', 'downLeft', 'downRight' といった方向名を使って設定できます。

move 関数は、スプライトの移動を、「現在の位置からの距離」で指定します。方向と速度は、関数の引数として指定することも、前の例のように別々に設定することもできます。

moveTowards 関数は、スプライトを特定の位置に向けて、現在の位置との距離とのパーセントぶん移動させます。

このコードサンプルでは、プレイヤーは p5.js の draw 呼び出し毎に、マウスまでの距離の 10％ぶん移動します。そのスピードと、ブロックを弾き飛ばす力は、移動した距離に比例します。

moveTo 関数はスプライトを、一定の速度で特定の位置に移動させる「推進力」（インパルス）を発生させることで、移動させます。

しかし、移動中にそのスプライトが、重力などの外力の影響を受けたり、他のスプライトにぶつかるなどすると、その影響によって指定した位置に到達しない可能性があることに注意してください。

「x と y をプロパティとして持つオブジェクト」を引数にするすべての移動関数は、 (x, y) の座標数値を使用して呼び出すこともできます。

このページで示した例が、 p5play で利用可能な「スプライトの移動手段」のいくつかを理解する助けになったことを願っています！

ただし、 move 、 moveTo 、および moveTowards 関数は、スプライトの現在の動きを強制的に上書きし、新たな方向に動かす、ということには気をつけてください。このことは、必ずしも望ましい結果を生むとは限らないためです！ 重力など、外力を考慮に入れたスプライト移動の方法を学ぶには、「高度な移動」を参照してください。

やってみよう！

new Sprite() コンストラクタに引数を与えることで、 2 つのスプライトを作成してみてください。

コリジョン

コリジョン判定には、 p5.js の draw 関数の中で、以下に示す関数を使用します。

スプライトが別のスプライトとのコリジョンを発生させた最初のフレームでは、collides 関数は true を返します。

スプライトが別のスプライトとコリジョンを起こしている間、colliding 関数はコリジョン（衝突あるいは接触）が発生しているフレーム数を返します。

2 つのスプライトのコリジョンが終了した最初のフレームでは、collided 関数は true を返します。

オーバーラップ

スプライトはデフォルトではコリジョンを起こしますが、重なる（オーバーラップ）こともできます！

デフォルトでは、スプライトは生成された順番に描画されます。

レイヤー

描画の順序を変更するには、スプライトの .layer プロパティを編集します。 layer の値が高いスプライトが手前に、低いスプライトはその後ろに、順に描画されます。

オーバーラップ判定には、 p5.js の draw 関数の中で、以下に示す関数を使用します。

スプライト同士のオーバーラップが発生した最初のフレームでは、overlaps 関数は true を返します。

スプライト同士のオーバーラップが継続している間、overlapping 関数は継続しているフレーム数を返します。

スプライト同士のオーバーラップが終了した最初のフレームでは、overlapped 関数は true を返します。

スプライト間の物理挙動（コリジョンやオーバーラップを含む）は、スプライトが「テレポート」されると正しく検出されないことに注意してください。 スプライトが「テレポート」されると、その座標が直接変更されるためです！

remove 関数で、そのスプライトを削除します。

やってみよう！

青いスプライトが赤いスプライトとオーバーラップしている間だけ、赤に変わるようにしてみてください。

オーバーラップとコリジョンとを切り替える

２つのスプライト間にオーバーラップ関係を設定すると、それらはコリジョンを起こさなくなりますが、 collides 関数を使うことで、再びコリジョン関係とする事ができます。

このコードサンプルでは、スペースキーを押している間だけ、プレイヤーは壁とオーバーラップ関係になり、壁をすり抜けることができます。

ローテーション

スプライトの rotation （回転角：ローテーション）プロパティを直接変更すると、指定された回転角へ「テレポート」します。

移動における「座標のテレポート」同様、回転による他のスプライトとの物理挙動を望むなら、回転角の直接変更、つまり「回転角のテレポート」は厳禁です！

このページの他のすべての回転メソッドは、スプライトの rotationSpeed を変更することで行なっています。

rotate 関数を使用すると、スプライトの向きを、その時点での角度から、第 1 引数で指定した角度ぶん回転させます（正数は右回りへの、負数は左回りへの角度を指定します）。

第 2 引数を指定することで、スプライトがフレーム（画面の更新頻度。デフォルトでは 1/60 秒）ごとに何度回転するのか、つまり回る速さを変更できます。

rotateTo 関数を使用すると、スプライトの向きを、その時点での角度にかかわらず、指定した角度に回転させます（真上を 0 度とした、右回りの角度で指定します。負数も指定可能で、その場合は左回りの角度指定となります）。 rotateMinTo 関数は、スプライトが最小の動きで目標に正対するよう、必要に応じて回転方向も変更します。第 3 引数を与えた場合、目標に向かってどのくらいの角度で「正対する ("facing") 」のかを意味します（ 0 で真っ正面になります）。

試しに、このコードサンプルを使って、「正対する」角度を 0 から 90 に変更してみましょう。変更前にサンプルをクリックすると、長方形はその短辺をマウスカーソルに向けていましたが、変更後には長辺を向けるようになります。

rotateTowards 関数は、スプライトの向きを、第 1 引数に応じて変更します。第 1 引数が数値であればその角度、位置オブジェクトならそれに正対する角度です。

第 2 引数を指定することで、「向き直る速さ」を変更できます。指定方法は「各フレーム時点で、スプライトが目指す角度との現在の角度との差の、百分率（パーセント）」です。デフォルトでは 0.1（10%）です。

offset プロパティの x および y 値を編集すると、スプライトのコライダーを、スプライトの中心点から指定した量だけ「ずらす」事ができます。

sprite.debug が true のとき、緑色の線でスプライトのコライダーが、小さな緑色の十字線でスプライトの中心点が、それぞれ表示されます。中心点とは、スプライトの x, y 座標です。また中心点は、回転軸でもあります。

スケーリング

sprite.scale を変更すると、指定された倍率でスプライトのコライダーと視覚的な外観がスケーリング（拡大/縮小）されます。

コードサンプル上で数字キーを押すと、スプライトがその量だけ均一にスケールします。

マウスクリックまたはタップで、スプライトのスケールが倍になります。

"x" キーまたは "y" キーを押すと、スプライトがその方向にランダムな量だけスケールします。ただし、スプライトが不均等にスケーリングされた場合、画像は歪んでしまい、その後で均一なスケーリングを試みても、歪みはそのままです。

物理挙動の属性

スプライトには、ワールドとの相互作用に影響を与える物理挙動の属性があります。これらの属性がどのように作用するかは、このページのコードサンプル群をご覧ください。

planck のバグ

p5play は、 Box2D 物理エンジンの JS 移植版である planck.js を使用しています。このエンジンはリアルなインタラクションを高いパフォーマンスで実現しますが、注意すべき制限もあります。

このコードサンプルでは、ボールの bounciness （跳ね返り係数）が 1 なので、ボールがバウンドするたびに、それはその開始位置に戻るはずです。しかし、planck のバグにより、ボールは地面で弾むたびに跳ね返りが増加し、しだいに高く跳ねるようになります。

この完全反発の挙動は、現実世界では起こり得ませんが、ビデオゲームでは重要な要素であるはずです。

しかしこの bounciness のバグは、さきの例のように、物体が地面などのフラットな面からバウンドするときに特に目立ってしまいます。

回避策として、落下したボールが地面とコリジョンを起こした直後に、 y 方向のベロシティを上書きする方法をご紹介します。

次のコードサンプルでは、ブロックと動く床がコリジョンを発生させたとき、ブロックに赤く色をつけるようにしています。床によってブロックが持ち上げられている間のコリジョンは、感覚的には衝突ではなく「接触」なのですから、ブロックが赤色のままであることを期待するでしょう。しかしご覧のとおり、ブロックは赤と青で点滅するのです。

現実世界では、人がエレベーターに乗って上昇すると、その人とエレベーターの床とのコリジョンは「接触」であるとみなすはずです。

しかし、 planck では、コライダーが他のコライダーによって移動させられたとき、それらは「接触の継続」ではなく、「コリジョンの発生」と「コリジョンの終了」が激しく繰り返されているとみなされます。

もしプラットフォーマーゲームを作る場合、スプライトがプラットフォームに立っているかどうかの判定に colliding 関数を使うのはおすすめできません。より良い方法として、私たちのプラットフォーマーデモのコードをチェックしてみてください。

高度な移動

move 関数は強制的に、スプライトの速度を上書きします。しかし、スプライトが重力などの外力を考慮する必要がある場合はどうすれば良いでしょうか？

そのためのプロパティが、 bearing （方位角：ベアリング）です。ベアリングとは、「特定の位置に到達するために、力をかけるべき角度」という意味の言葉です。

しかし、スプライトの bearing を変更しても、即座に移動方向が変更されるわけではありません。 applyForce 関数の引数に、力の量を与えることで、初めて bearing の角度への力が加わります。

このコードサンプルでは、ドローンは重力に逆らって飛ばなければなりません。クリックしてドローンを飛ばし、それから落下させ、再度ドローンに上向きの力を加えると、落下は徐々に止まり、飛び始めます！

applyForceScaled 関数は、スプライトに加わる力に、質量を掛け合わせます。

この関数を使用して、各スプライトに対し、異なる方向・強さで、重力を与えることができます！

applyForce と applyForceScaled 、両方の関数とも、 x と y の成分を２つの引数として与えるか、もしくはスプライトに bearing プロパティがあれば、量成分という１つの引数を与えることで設定できます（補足: スプライトに bearing プロパティがないのに、引数を１つしか与えなかった場合は、(x, 0) が与えられたものとみなされます）。

デフォルトでは、力はスプライトの重心にかかります。ただし、 applyForce および applyForceScaled 関数は、最後の引数として、x, y プロパティを実装した位置ブジェクトを受け付けます。この位置オブジェクトの x, y は、スプライトの重心からの相対位置を示すもので、スプライトのどの位置に力がかかるのかは、これにより決定します。

attractTo 関数は、そのスプライトに、対象の位置に引き寄せられる力を加えます。この関数は、x, y プロパティを実装した１つの位置ブジェクトでも、座標を x と y の２つの数字でも、どちらでも引数として受け付けます。

この例では、電子が原子核の周りを軌道を描いている様子をシミュレーションしています（この視覚的モデルは、現代科学の研究に基づいたものではありません。でも、イカすでしょ？）。

なお、このページで示されている高度な動作関数は、スリーピングスプライト を「目覚めさせる」ことはありません。

Torque （トルク）とは、転がりを引き起こす力のことです。スプライトが自然に転がるようにするには applyTorque を使います。

この例のように、ロボットの転がりは、上り坂のほうが下り坂よりも遅くなります。

チェインコライダー

チェインコライダーには 3 つの異なるモードがあります： vertex 、 distance 、および line です。

vertex（頂点） モードを使用するには、 Sprite コンストラクタに頂点の配列を渡します。各頂点の配列は、 [x, y] 座標を含まねばなりません。これらのコードサンプルでは、スプライトの(x, y)位置を、小さな黒い四角で強調表示しています。

コードサンプルのチェインスプライトの頂点を変更して、ボールが床に留まるようにしてみましょう！

distance （距離）モードを使用するには、 Sprite コンストラクタに、１つの (x, y) 座標と、「 distance の配列」の配列を渡します。これらの配列は、前の頂点からの相対 [x, y] の差分の連続です。最初の (x, y) 座標は、チェインの最初の頂点になります。

distance モードは、とても長いチェインを作成するのに最適です。

それでは、このコードサンプルに 5 つの distance を追加して、岩場のデコボコ道のチェインをボールが転がるような地面を作ってみましょう。

line （直線）モードを使用するには、 Sprite コンストラクタに (x, y) 位置と線の長さと角度の配列を渡します。各角度は、直前の線の角度に対する相対値です。

line モードは、小さいチェインや対称的な形のチェインに最適です。

line モードチェインの (x, y) 座標は、全ての頂点座標のちょうど平均の地点であり、必ずしもチェイン上のいずれかの頂点を指すわけではありません。

それでは、コードサンプルの線の長さと角度を変更してみてください！

ポリゴンコライダー

通常のポリゴンは、 Sprite コンストラクタに、一辺の長さと「ポリゴン名」を渡すことで生成できます。

ポリゴン名として使用できる文字列は次の通りです: 'triangle' (三角形)、 'square' (四角形)、 'pentagon' (五角形)、 'hexagon' (六角形)、 'septagon' (七角形)、 'octagon' (八角形)、 'enneagon' (九角形)、 'decagon' (十角形)、 'hendecagon' (十一角形)、 'dodecagon' (十二角形)。

チェインの始点と終点が同じ座標で、かつ、結果として凸多角形となっていれば、それは自動的にポリゴンとなります！

スプライトが凸多角形のポリゴンなら sprite.shape = 'chain' で、強制的にチェインに変換できます。

すべてのポリゴン、および閉じたパスのシェイプのチェインは、頂点座標のかたよりにかかわらず、スプライトの中央に配置されます。

これは、５つの頂点を持つ、一般的な星型を作るコードです。

星型は凹多角形であるため、ポリゴンコライダーを持つことはできないことに注意してください。

p5play のホームページにある、ロゴが回転するデモがどのように作られたか、これでおわかりいただけるでしょう！

閉じたチェインの内側は空洞なので、より小さいスプライトをたくさん入れる「うつわ」として使うことができます。

閉じたチェインは、 dynamic コライダーには適していないことに注意してください。

これは p5play が使用している Box2D 物理エンジンの制限です。代わりに「コンボコライダー」ページを参照して、複数の凸多角形コライダーを組み合わせて凹多角形コライダーにする方法を検討してください。

シーケンシャルな移動

このページのコードサンプルで使用している Turtle スプライトは、昔懐かしい Turtle のプログラミングを思わせる、緑色の三角形です。ただし通常のスプライトと異なり、 Turtle の移動方向は、常にその向き（回転角）と等しくなっています。

async 関数内で await キーワードを使用すると、ひとつの移動の終了を待ってから、次の移動を開始することができます。これは、スプライトをの移動をあらかじめ決めておいた順番どおり（シーケンシャル）に行うのに便利です。

delay 関数を使うと、指定したミリ秒だけ、次の移動を待つことができます。ちなみに 1000 ミリ秒とは、 1 秒のことです！

move 、 moveTo 、 rotate 、および rotateTo 関数はすべて、移動が終了したときに true へと解決される Promise を返します。

しかし、そうしたスプライトの移動が、新しい移動指定を受けたり、軌道が大幅に変わるほどのコリジョンが発生したりして妨げられると、その promise は false へと解決されます。

あるスプライトを、移動指定をした別のスプライトに追従させたい場合、そのスプライトが目的地に達するのを待つのでなく、追従させる方のスプライトで moveTo を何度も繰り返したくなるかもしれません。しかし、パフォーマンスを向上させるためには、そのスプライトと対象の位置との角度を取得する angleTo 関数の使用を検討してください。この角度は、スプライトが移動する方向を変更するために使用できます。

このコードサンプルでは、 p5.js dist 関数が使用されており、プレイヤーとその味方との間の距離を計算しています。