Arduboyで狙い撃つぜ！（atan2テーブルの作り方） その８

レーダー法
http://beach.biwako.ne.jp/~beaver/msx/msxtecho/tablsp4.htm

前回作成したレーダーテーブル（32方向）で、プレイヤを狙い撃つようにした。

sinテーブルを32方向で作り直し、getSin関数も32方向に修正する。

import math

# 32方向の1/4のデータ
for i in range(8):
    t = math.sin(i / 32 * 2 * math.pi)
    print(str(t) + ',')

レーダーテーブルの1マスを16x16ドットと考えるようにしたので、496x368ドット外にプレイヤを移動すると、
テーブルの値を正しく取得できなくなり、弾がおかしな方向に撃ち出される。

範囲を超えないように制限するというのも、一つの手だとは思うが、
それを意識しなくてもよいgetAtan2関数にすべきだろう。

#include <Arduboy2.h>

Arduboy2 arduboy;

#define BOSS_SHOT   10

typedef struct CharaData {
  float x, y;
  float vx, vy;
  int life;
};

CharaData player;

CharaData boss;
CharaData bossShot[BOSS_SHOT];

uint16_t counter;

// 32方向の1/4のデータ（0°〜90°未満）
const float sinTbl[] PROGMEM = {
  0.0,
  0.19509032201612825,
  0.3826834323650898,
  0.5555702330196022,
  0.7071067811865475,
  0.8314696123025451,
  0.9238795325112867,
  0.9807852804032304,
};

// 32方向
float getSin(int16_t angle)
{
  float result = 1.f;  // 90°をデフォルト値にする
  uint8_t idx = angle & 0x0f; // マスクし、0〜15（0°〜180°未満）にする

  if (idx < 8) {
    // 0°〜90°未満のデータは用意しているので、そのまま求まる
    result = pgm_read_float(sinTbl + idx);
  } else if (idx > 8) {
    // 90°より大〜180°未満の値は、90°からテーブルを折り返すことで求まる
    result = pgm_read_float(sinTbl + 16 - idx);
  }

  // マスクし、0〜31（0°〜360°未満）にする
  // 17〜31（180°より大〜360°未満）の時は符号をマイナスにする
  return ((angle & 0x1f) > 16) ? -result : result;
}

// 32方向
float getCos(int16_t angle)
{
  return getSin(8 + angle);
}

// レーダー法のテーブル（32方向）
const uint8_t radarTbl[] PROGMEM = {
  19,19,20,20,20,20,21,21,21,21,22,22,23,23,24,24,24,25,25,26,26,27,27,27,27,28,28,28,28,29,29,
  19,19,19,20,20,20,20,21,21,21,22,22,23,23,23,24,25,25,25,26,26,27,27,27,28,28,28,28,29,29,29,
  19,19,19,19,19,20,20,20,21,21,21,22,22,23,23,24,25,25,26,26,27,27,27,28,28,28,29,29,29,29,29,
  18,19,19,19,19,19,20,20,20,21,21,22,22,23,23,24,25,25,26,26,27,27,28,28,28,29,29,29,29,29,30,
  18,18,19,19,19,19,19,20,20,20,21,21,22,23,23,24,25,25,26,27,27,28,28,28,29,29,29,29,29,30,30,
  18,18,18,18,19,19,19,19,20,20,20,21,22,22,23,24,25,26,26,27,28,28,28,29,29,29,29,30,30,30,30,
  18,18,18,18,18,18,19,19,19,20,20,21,21,22,23,24,25,26,27,27,28,28,29,29,29,30,30,30,30,30,30,
  17,17,18,18,18,18,18,18,19,19,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,29,29,30,30,30,30,30,30,31,31,
  17,17,17,17,17,17,18,18,18,18,19,19,20,21,22,24,26,27,28,29,29,30,30,30,30,31,31,31,31,31,31,
  17,17,17,17,17,17,17,17,17,18,18,18,19,20,22,24,26,28,29,30,30,30,31,31,31,31,31,31,31,31,31,
  16,16,16,16,16,17,17,17,17,17,17,17,18,18,20,24,28,30,30,31,31,31,31,31,31,31, 0, 0, 0, 0, 0,
  16,16,16,16,16,16,16,16,16,16,16,16,16,16,16, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  16,16,16,16,16,15,15,15,15,15,15,15,14,14,12, 8, 4, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0,
  15,15,15,15,15,15,15,15,15,14,14,14,13,12,10, 8, 6, 4, 3, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
  15,15,15,15,15,15,14,14,14,14,13,13,12,11,10, 8, 6, 5, 4, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
  15,15,14,14,14,14,14,14,13,13,13,12,11,10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1,
  14,14,14,14,14,14,13,13,13,12,12,11,11,10, 9, 8, 7, 6, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
  14,14,14,14,13,13,13,13,12,12,12,11,10,10, 9, 8, 7, 6, 6, 5, 4, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2,
  14,14,13,13,13,13,13,12,12,12,11,11,10, 9, 9, 8, 7, 7, 6, 5, 5, 4, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 3, 2, 2,
  14,13,13,13,13,13,12,12,12,11,11,10,10, 9, 9, 8, 7, 7, 6, 6, 5, 5, 4, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 3, 2,
  13,13,13,13,13,12,12,12,11,11,11,10,10, 9, 9, 8, 7, 7, 6, 6, 5, 5, 5, 4, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 3,
  13,13,13,12,12,12,12,11,11,11,10,10, 9, 9, 9, 8, 7, 7, 7, 6, 6, 5, 5, 5, 4, 4, 4, 4, 3, 3, 3,
  13,13,12,12,12,12,11,11,11,11,10,10, 9, 9, 8, 8, 8, 7, 7, 6, 6, 5, 5, 5, 5, 4, 4, 4, 4, 3, 3,
};

// 32方向
int16_t getAtan2(float y, float x)
{
  // 1マスを16x16ドットとする
  // x,yを+8して、マス目の中央に合わせる
  // xを+15、yを+11して、radarTblテーブルの中心に合わせる
  int16_t ix = (x + 8.f) / 16.f + 15.f;
  int16_t iy = (y + 8.f) / 16.f + 11.f;
  return pgm_read_byte(radarTbl + ix + iy * 31);
}

void setup()
{
  arduboy.begin();

  player.x = 20;
  player.y = 64 / 2;
  
  boss.x = 128 / 2;
  boss.y = 64 / 2;
}

void loop()
{
  if (!arduboy.nextFrame()) return;
  arduboy.clear();

 if (arduboy.pressed(LEFT_BUTTON)) {
    player.x -= 1.f;
  } else if (arduboy.pressed(RIGHT_BUTTON)) {
    player.x += 1.f;
  }
  if (arduboy.pressed(UP_BUTTON)) {
    player.y -= 1.f;
  } else if (arduboy.pressed(DOWN_BUTTON)) {
    player.y += 1.f;
  }
  arduboy.fillRect(player.x - 8.f, player.y - 4.f, 16, 8);

  // ボス（三角形）
  arduboy.drawTriangle(boss.x, boss.y - 8.f, boss.x - 8.f, boss.y + 8.f, boss.x + 8.f, boss.y + 8.f);

  // 弾の作成
  if (++counter % 10 == 0) {
    for (int16_t i = 0; i < BOSS_SHOT; ++i) {
      CharaData *p = &bossShot[i];
      if (p->life == 0) {
        // 弾を使用中にする
        p->life = 1;

        // 弾の初期位置をボスの中央にする
        p->x = boss.x;
        p->y = boss.y + 2.f;

        // プレイヤの方向を求める
        int16_t r = getAtan2(player.y - p->y, player.x - p->x);
        
        // 弾の移動方向を求める
        p->vx = getCos(r);
        p->vy = getSin(r);

        break;
      }
    }    
  }

  // 弾の表示
  for (int16_t i = 0; i < BOSS_SHOT; ++i) {
    CharaData *p = &bossShot[i];
    if (p->life > 0) {
      // 弾の移動
      p->x += p->vx;
      p->y += p->vy;

      // 画面外の弾を消す
      if (p->x < 0.f || 128.f < p->x || p->y < 0.f || 64.f < p->y)
        p->life = 0;

      arduboy.fillCircle(p->x, p->y, 2);
    }
  }

  arduboy.display();
}