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8 車をアクセルで加速できるようにしてみよう

このプロジェクトでは，実世界の車の加速や減速の「シミュレーション」について考察します． 実世界の物体の運動をシミュレートするプログラムを作るには，これまで皆さんが勉強してきた物理の法則が役立ちます． 車の速度を題材に，オブジェクトに新しい「変数を作成」することに挑戦します． 自由に変数が作成できるようになると，Squeakを使って作ることのできる作品の幅がぐんと広がるでしょう．

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8.1 速度の概念と変数の作成

M先生
さて，次のプロジェクトに進もうか．
Ｓくん
はーい．
M先生
今回は車にアクセルを付けてみたいと思う．
Ｓくん
踏むと進むということですか？
M先生
本物の車はアクセルを踏むとすぐに速度が上がるかい？
Ｔさん
だんだんと速度があがっていくのが普通だよね．
M先生
そうだね．
Ｓくん
前のプロジェクトで作った車のゲームを改造するんですか？
M先生
それでもいいのだけれど，今回は車の方を動かすことにしよう． 用意するのは車だけでＯＫだね．簡単な例で理解できれば，前回作ったゲームに応用もできるよ．
Ｓくん
まずは何をすればいいでしょうか？
M先生
まず車を前に進めてみよう．どんな方法が考えられるかな？
Ｔさん
進めるタイルを使う方法と，座標を変更する方法がありますね．
M先生
今回は進めるタイルを使って車を前に進めてみようか．
Ｓくん
はい．こうでしょうか．

M先生
じゃあ，スクリプトにある5という数値は何を表しているか答えられるかい？
Ｓくん
これはスクリプトが1回実行されるときに進む距離ですね．
Ｔさん
これは車の「 速度 」ということですね．この数値を大きくすれば車は速く進むし，0にすれば止まったままになると思います．
M先生
その通り．
M先生
速度の値をだんだん増やしていければ，加速できるはずだよね．
Ｓくん
うーん．でも速度の値を増やすことはできませんね．変数ならできるんですが．
M先生
これを変数にしてしまえばいいじゃないか．スクリプトと同じように変数は自分でも作ることができるんだ．
Ｔさん
どうやるんですか？
M先生
車のビューアーを開いて，右上の方を見てごらん．「新しい変数を作る」と書いたボタンが見えるだろ．これを押すと変数を作成することができる．

Ｓくん
押してみよう．あっ，名前を聞かれました．変数の名前は「速度」だな．

M先生
入力できたら了解を押すと，ビューアーに追加されるはずだよ．

Ｔさん
一緒に「変数」というカテゴリも追加されましたね．
M先生
自分で作成した変数は「 変数カテゴリ 」に入るようになっているんだ．
Ｓくん
この速度という変数をさっき作ったスクリプトで使えばいいんだな．確かに速度の値をかえると車の進み方が変わるや．

No. 7-1　考えてみよう！

例題で作成した速度という変数の単位（m/s等）はどのようになるかを考えてみましょう．


ヒント

単位を考えるには刻み値（1秒当たりのスクリプトの実行回数）を考慮に入れる必要があります． 刻み値の解説は 節[刻み値] にあります．



8.2 加速と減速のシミュレーション

M先生
さて，いよいよ．アクセルを作ろうか．
Ｓくん
ついにきましたね．
M先生
まずは，車が加速するようなスクリプトを作ってくるかな？
Ｔさん
こうですね．

M先生
そうだね．ではこの1という数値は何かな？
Ｓくん
速度の増加量だから， 加速度 ですね．
Ｔさん
ということは，アクセルを踏んでいる間は速度に加速度を足して，踏んでいないときは足さないようにすればいいのね．
M先生
そういうことだね．
Ｓくん
こうかな．

M先生
これが実際の車の「 シミュレーション 」ということだね．
No. 7-2　やってみよう！

アクセルと同じ要領でブレーキを作ってみましょう．（車は急に止まりませんし，ブレーキを踏み続けても逆走しないことに注意しましょう．）



練習問題

8.1

うずまき模様を描いてみましょう．

8.2

ボールの自由落下運動をシミュレートしてみましょう．

8.3

例題を改造して，壁にぶつかるぎりぎりまで車を走らせるチキンレースゲームを作りましょう．


ヒント

壁に激突したら，車がへこむようにしてみましょう．オブジェクトの見た目を変更する方法の解説が 節[見た目を似せる] にあります． 壁までの距離を表示しても面白いでしょう．また，ドキドキ感を出すために，ブレーキとアクセルの効きを調整する必要がありますね．

8.4

Project6で作ったゲームに以下のような改造をしてみましょう．

  1. 速度を調整できるようにして，現在の速度を表示できるようにしてみましょう．
  2. 一定の距離を走りきったらゲームクリアーになるようにしてみましょう．
  3. タイマーを付け，制限時間内に一定の距離を走らないと，ゲームオーバーになるようにしてみましょう．
  4. リセットボタンを付けて，簡単にゲームをリセットできるようにしてみましょう．

8.5

「電車でGO」のようなゲームを作ってみましょう．

8.6

人間が走るアニメーション（パラパラ漫画）を作ってみましょう．


ヒント

オブジェクトの見た目を次々に変更するために，変数を使います． オブジェクトの見た目を変更する方法の解説が 節[見た目を似せる] にあります． まずは2コマのアニメに挑戦してみましょう．できたら，3コマ以上のアニメを作ってみましょう．

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