unity 移動量に応じてタイヤを回転させたい。

Question

こんにちは、只今ゲーム制作をしております。
そこで詰まってしまったので、質問させていただきます。
今やっているのがNavMeshでAIを動かして、座標で計算してやっています。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class AiTire : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private float roll = 200;   // 回転スピート
    // private float beforePos;                  // 前のポジションを格納
    private Vector3 beforePos;

    void Update()
    {
        WheelRotate();
    }
    /// <summary>
    /// AIタイヤを回転
    /// </summary>
    private void WheelRotate()
    {
    //    var rotate = transform.position.z - beforePos;
    //    transform.Rotate(rotate * roll, 0, 0);
    //    beforePos = transform.position.z;

        var rot = transform.InverseTransformPoint(transform.position - beforePos);
        transform.Rotate(rot.z,0,0);
        beforePos = transform.position;
    }
}

このやり方でやっているのですが、こっちでやっていしまうと、回転する向きが後ろに行ったり前に行ったりしてタイヤが回転しているようには見えないです。

 //    var rotate = transform.position.z - beforePos;
    //    transform.Rotate(rotate * roll, 0, 0);
    //    beforePos = transform.position.z;

こっちは動いていないのにずっと回転してしまいます。

 var rot = transform.InverseTransformPoint(transform.position - beforePos);
        transform.Rotate(rot.z,0,0);
        beforePos = transform.position;

Wheel Colider は無しでお願いします。回答お願いします。

Answer 1

後者の案は、位置変化をローカル空間に直して前後の移動量を求めようとしたものかと察しますが、なかなかいい発想のように感じました。ですがタイヤのローカル空間を使ったのでは、タイヤの回転によってローカル空間もクルクル回転してややこしくなってしまうんじゃないでしょうか?
ここは車本体のローカル座標系を使った方がいいように思うのですが、いかがでしょうか。

using UnityEngine;

public class AiTire : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private float wheelRadius = 1.0f; // タイヤの半径
    [SerializeField] private Transform carTransform; // 車本体のTransform
    private Vector3 beforePos; // 前のポジションを格納
    private float rotationSign; // 回転方向の符号

    void Start()
    {
        // タイヤの順回転・逆回転を決める
        // タイヤのX軸が車本体のX軸に向くよう取り付けられていれば1、逆向きなら-1とする
        rotationSign = Mathf.Sign(Vector3.Dot(carTransform.right, transform.right));

        // beforePosの初期値を設定しておく
        beforePos = transform.position;
    }

    void Update()
    {
        WheelRotate();
    }

    /// <summary>
    /// AIタイヤを回転
    /// </summary>
    private void WheelRotate()
    {
        // ワールド空間における位置変化を求め...
        var worldDeltaPos = transform.position - beforePos;

        // 車本体のローカル空間に直し...
        // （車本体のスケールは無視するべきかと思い、回転のみ考慮しました）
        var localDeltaPos = carTransform.InverseTransformDirection(worldDeltaPos);
        
        // そのZ成分から回転量を求める
        transform.Rotate(rotationSign * Mathf.Rad2Deg * localDeltaPos.z / wheelRadius, 0, 0);

        // beforePosを更新
        beforePos = transform.position;
    }
}

Comments

[Um_kok]

お返事遅れてすみません。
そうですね。コードが甘かったです。
Bongo様のご教示の実装の仕方で出来ました。
のですが、、、少しわからない事があるので質問させてください。
rotationSign = Mathf.Sign(Vector3.Dot(carTransform.right, transform.right));　このコードで内積を求めて回転方向を決めて、Rotate() の回転で　rotationSign * Mathf.Rad2Deg * localDeltaPos.z / wheelRadius　ここでrotationSign でタイヤの回転向きを指定しているのは分かるのですが、 Mathf.Rad2Deg でラジアン値を角度に変換して 移動量分回転する、、というのですがRad2Deg はどれを角度に変換しているのですか？　あとその回転を wheelRadius で割る意味が分かりません。
ちゃんと理解したいので、教えてもらえないでしょうか？

[Bongo]

円を転がした時の移動距離を求める...みたいなシチュエーションの問題を学習した経験はありますでしょうか?
タイヤが1回転すると、その円周の長さの分だけタイヤが移動するはずです（参考: https://www.rikasuki.jp/rika_no88/rika_no88.htm#sharin 、https://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~kawanaka/rad.pdf ）。逆に、移動距離とタイヤの半径が分かればタイヤの回転量を求めることが可能なはずです（参考: https://www.honehakase.info/fan-central-angle/#i-4 ）。だいぶ前に、別の方のご質問に対する回答として図を描いたことがあるのですが（https://teratail.com/questions/136005#reply-205984 ）、イメージを掴むご参考になりますでしょうか?

[Um_kok]

なるほどです。つまり移動距離/半径が「回転量」になるというわけですね。
そう言う公式みたいな感じで覚えます。詳しく教えてくださりありがとうございました。