【Unity】面で反射したベクトルを求める

ボールやレーザーが壁から跳ね返った後の軌跡を求めたい場合はどうすればいいの？

壁に対する反射ベクトルを使って求められるわ。反射ベクトルはUnity APIを使って簡単に得られるの。

ある平面で反射したベクトルを求めたい場合、Vector3.Reflectメソッドを用いれば簡単に取得できます。

Rigidbody rb;

・・・（中略）・・・

// 入射ベクトル（速度）
var inDirection = rb.velocity;
// 法線ベクトル
var inNormal = transform.up;
// 反射ベクトル（速度）
var result = Vector3.Reflect(inDirection, inNormal);

２次元版のVector2.Reflectメソッドも用意されています。

本記事で、実際の使用例を示しながら、これらメソッドの使い方を解説していきます。

動作環境

Unity 2021.2.0f1

目次非表示

Vector3.Reflectメソッド
Vector2.Reflectメソッド
使用例
- ボールを反射させるサンプル
- 実行結果
さいごに
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参考サイト

Vector3.Reflectメソッド

次のような形式になっています。

public static Vector3 Reflect(Vector3 inDirection, Vector3 inNormal);

引数のinDirectionには面に向かう入射ベクトル、inNormalには平面の法線ベクトルを指定します。

戻り値は、平面から反射したベクトルとなります。

注意点として、引数inNormalは必ず長さ1に正規化されている必要があります。

Vector2.Reflectメソッド

こちらはVector2版です。2Dで扱いたい場合はこちらのほうが適しています。

public static Vector2 Reflect(Vector2 inDirection, Vector2 inNormal);

引数と戻り値の形式はVector3.Reflectメソッドとほぼ一緒です。

inDirectionには入射ベクトル、inNormalには反射する線に対する法線ベクトルを指定します。

戻り値はVector2型の反射ベクトルです。

こちらもVector3.Reflectメソッドと同様、引数inNormalは正規化されている必要があります。

使用例

前述の反射ベクトルを求めるメソッドを使った例を紹介します。

ボールを反射させるサンプル

平面にぶつかってくる球体を反射させるサンプルスクリプトです。

BallReflector.cs

using UnityEngine;

public class BallReflector : MonoBehaviour
{
    private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        // Triggerで接触したオブジェクトは
        // 全てボールとみなすことにする
        var rb = other.GetComponent<Rigidbody>();
        if (rb == null) return;
        
        // 入射ベクトル（速度）
        var inDirection = rb.velocity;
        // 法線ベクトル
        var inNormal = transform.up;
        // 反射ベクトル（速度）
        var result = Vector3.Reflect(inDirection, inNormal);
        
        // バウンド後の速度をボールに反映
        rb.velocity = result;
    }
}

このスクリプトは、次のように平面にアタッチして使うことを想定しています。