C++で自機狙い弾を作る｜追尾・角度計算の基本

C++で自機狙い弾を作りたい。

でも、「どうやって実装すればいいのか分からない」そんな風に感じていませんか。

実は、C++で自機狙い弾を作るには、追尾・角度計算の基本を理解することが重要です。

DirectXやDxLibを使えば、初心者でも自機狙い弾システムを作ることができるでしょう。

この記事では、C++で自機狙い弾を作る方法を、追尾・角度計算の基本とともに詳しく解説します。

✨ この記事でわかること

C++で自機狙い弾を作る基本（所要30分）
追尾処理の実装方法と角度計算の詳細（所要1時間）
DirectX・DxLibを使った実装コード（所要1時間）
C++自機狙い弾でよくある失敗5選と解決方法
実用的な自機狙い弾システム完成までの4ステップ（合計4時間）

ゲーム開発講師

自機狙い弾は、敵と自機の位置から角度を計算して、その方向に弾を発射するのがコツです。atan2関数を使うと簡単に実装できます。

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C++で自機狙い弾を作る基本とは？基礎知識から理解する
1. 自機狙い弾の仕組み
2. 自機狙い弾に必要な要素
追尾処理の実装方法
角度計算の基本
DirectXを使った自機狙い弾の実装
DxLibを使った自機狙い弾の実装
1. DxLibでの実装例
C++自機狙い弾でよくある失敗5選と解決方法
実用的な自機狙い弾システム完成までの4ステップ
1. 実装時のチェックリスト
まとめ

C++で自機狙い弾を作る基本とは？基礎知識から理解する

C++で自機狙い弾を作る基本とは、敵が発射する弾が自機を狙って飛ぶ仕組みのことです。
適切な実装により、面白い敵の攻撃を実現できます。

C++で自機狙い弾を作る基本には、角度計算と弾の移動が重要になります。

角度計算で自機の方向を求め、その方向に弾を発射します。

弾の移動処理で、計算した方向に弾を動かします。

自機狙い弾は、シューティングゲームの難易度を調整する重要な要素です。

適切に実装することで、プレイヤーが避けやすい弾や、避けにくい弾を作れます。

自機狙い弾の仕組み

自機狙い弾の仕組みは、敵の位置と自機の位置から角度を計算し、その方向に弾を発射することです。

発射時の角度を固定することで、発射後は直進する弾になります。

一方、発射後も角度を更新し続けることで、曲がる弾を実現できます。

一般的には、発射時の角度で固定する方が実装が簡単で、多くのシューティングゲームで採用されています。

自機狙い弾に必要な要素

✅ 自機狙い弾に必要な要素

角度計算：自機への角度を計算（atan2関数を使用、所要時間：実装1時間）
弾の生成：計算した角度で弾を生成（速度ベクトルを設定、所要時間：実装30分）
弾の移動：計算した方向に弾を移動（毎フレーム更新、所要時間：実装1時間）
弾の管理：複数の弾を管理（配列やリストで管理、所要時間：実装1時間）

角度計算は、atan2関数を使うことで実現できます。

atan2関数は、Y座標の差とX座標の差から角度を計算します。

計算した角度から、速度ベクトルを計算して弾を移動させます。

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追尾処理の実装方法

追尾処理の実装方法を解説します。
適切な実装により、正確な自機狙い攻撃を実現できます。

角度計算の実装

角度計算は、atan2関数を使って実装します。

atan2関数は、math.hをインクルードすることで使用できます。

敵の位置と自機の位置の差から、角度を計算します。

atan2関数は、-πからπまでの角度をラジアン単位で返します。

第1引数はY座標の差、第2引数はX座標の差です。

順序を間違えると、角度が正しく計算されないので注意が必要です。

角度を計算する際は、敵の位置を基準に自機の位置への方向を計算します。

dx = playerX – enemyX、dy = playerY – enemyYとして、atan2(dy, dx)を計算します。

この角度は、敵から自機への方向を示します。

速度ベクトルの計算

速度ベクトルは、角度と速度から計算します。

cos関数とsin関数を使って、速度ベクトルを計算します。

計算した速度ベクトルを使って、弾を移動させます。

速度ベクトルのX成分は、速度×cos(角度)で計算します。

速度ベクトルのY成分は、速度×sin(角度)で計算します。

速度の値は、ゲームのバランスに応じて調整します。一般的には、3.0〜8.0の範囲が適切です。

速度ベクトルを計算する際は、角度がラジアン単位であることを確認します。

度単位の角度を使う場合は、ラジアンに変換する必要があります。

変換式は、ラジアン = 度 × π / 180です。

実装のポイント

実装のポイントは、角度計算のタイミングです。

発射時に角度を計算して固定する場合と、毎フレーム角度を更新する場合があります。

発射時に固定する方が実装が簡単で、多くのシューティングゲームで採用されています。

毎フレーム更新する場合は、弾が曲がって飛ぶため、難易度が上がります。

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角度計算の基本

角度計算の基本を解説します。
適切な計算により、正確な自機狙い攻撃を実現できます。

atan2関数の使い方

atan2関数は、2つの引数を取り、角度を返します。

第1引数はY座標の差、第2引数はX座標の差です。

返される角度は、ラジアン単位で、-πからπまでの範囲です。

atan2関数は、象限を自動的に考慮するため、atan関数よりも使いやすくなっています。

atan関数を使うと、象限の判定が必要になりますが、atan2関数を使うことで、その必要がなくなります。

atan2関数の引数の順序に注意が必要です。

第1引数がY座標の差、第2引数がX座標の差です。

順序を間違えると、角度が90度ずれてしまいます。

正しい順序は、atan2(dy, dx)です。

角度から速度ベクトルへの変換

角度から速度ベクトルへ変換するには、cos関数とsin関数を使います。

速度ベクトルのX成分は、速度×cos(角度)で計算します。

速度ベクトルのY成分は、速度×sin(角度)で計算します。

これにより、角度の方向に速度の大きさで移動するベクトルが得られます。

速度ベクトルを計算する際は、速度の値を適切に設定することが重要です。

速度が速すぎると、弾が避けにくくなりすぎます。

速度が遅すぎると、弾が避けやすくなりすぎます。

一般的には、プレイヤーの移動速度の1.5〜2倍程度が適切です。

実装例：基本的な角度計算

以下は、基本的な角度計算の実装例です。

#include 


// 敵と自機の座標
float enemyX = 100.0f;
float enemyY = 100.0f;
float playerX = 320.0f;
float playerY = 240.0f;

// 角度を計算
float dx = playerX - enemyX;
float dy = playerY - enemyY;
float angle = atan2f(dy, dx);

// 速度ベクトルを計算（速度は5.0とする）
float speed = 5.0f;
float vx = speed * cosf(angle);
float vy = speed * sinf(angle);

#include

// 敵と自機の座標

float enemyX = 100.0f;

float enemyY = 100.0f;

float playerX = 320.0f;

float playerY = 240.0f;

// 角度を計算

float dx = playerX - enemyX;

float dy = playerY - enemyY;

float angle = atan2f(dy, dx);

// 速度ベクトルを計算（速度は5.0とする）

float speed = 5.0f;

float vx = speed * cosf(angle);

float vy = speed * sinf(angle);

このコードにより、敵から自機への方向に速度5.0で移動するベクトルが得られます。

このベクトルを使って、弾を移動させることができます。

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DirectXを使った自機狙い弾の実装

DirectXを使った自機狙い弾の実装方法を解説します。
DirectXを使うことで、Windows向けのゲーム開発が可能になります。

弾の構造体定義

まず、弾を管理するための構造体を定義します。

構造体には、座標、速度ベクトル、有効フラグを含めます。

struct Bullet {
    float x, y;      // 弾の座標
    float vx, vy;    // 弾の速度ベクトル
    bool active;     // 弾が有効かどうか
};

const int MAX_BULLETS = 100;
Bullet bullets[MAX_BULLETS];

struct Bullet {

float x, y; // 弾の座標

float vx, vy; // 弾の速度ベクトル

bool active; // 弾が有効かどうか

};

const int MAX_BULLETS = 100;

Bullet bullets[MAX_BULLETS];

この構造体を使って、複数の弾を管理できます。

MAX_BULLETSは、同時に存在できる最大の弾数を表します。

必要に応じて、この値を調整します。

自機狙い弾の発射処理

自機狙い弾の発射処理を実装します。

発射時に、敵の位置と自機の位置から角度を計算し、速度ベクトルを設定します。

void FireBullet(float enemyX, float enemyY, float playerX, float playerY) {
    // 空いている弾を探す
    for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {
        if (!bullets[i].active) {
            // 角度を計算
            float dx = playerX - enemyX;
            float dy = playerY - enemyY;
            float angle = atan2f(dy, dx);
            
            // 速度ベクトルを計算
            float speed = 5.0f;
            bullets[i].vx = speed * cosf(angle);
            bullets[i].vy = speed * sinf(angle);
            
            // 弾の初期位置を設定
            bullets[i].x = enemyX;
            bullets[i].y = enemyY;
            bullets[i].active = true;
            
            break;  // 1発だけ発射
        }
    }
}

void FireBullet(float enemyX, float enemyY, float playerX, float playerY) {

// 空いている弾を探す

for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {

if (!bullets[i].active) {

// 角度を計算

float dx = playerX - enemyX;

float dy = playerY - enemyY;

float angle = atan2f(dy, dx);

// 速度ベクトルを計算

float speed = 5.0f;

bullets[i].vx = speed * cosf(angle);

bullets[i].vy = speed * sinf(angle);

// 弾の初期位置を設定

bullets[i].x = enemyX;

bullets[i].y = enemyY;

bullets[i].active = true;

break; // 1発だけ発射

}

この関数により、敵から自機に向かって弾を発射できます。

発射する際は、空いている弾のスロットを探して使用します。

全ての弾が使用中の場合は、新しい弾を発射できません。

弾の移動処理

弾の移動処理を実装します。

毎フレーム、全ての有効な弾に対して移動処理を実行します。

void UpdateBullets() {
    for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {
        if (bullets[i].active) {
            // 弾を移動
            bullets[i].x += bullets[i].vx;
            bullets[i].y += bullets[i].vy;
            
            // 画面外に出たら無効化
            if (bullets[i].x < 0 || bullets[i].x > 640 || 
                bullets[i].y < 0 || bullets[i].y > 480) {
                bullets[i].active = false;
            }
        }
    }
}

void UpdateBullets() {

for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {

if (bullets[i].active) {

// 弾を移動

bullets[i].x += bullets[i].vx;

bullets[i].y += bullets[i].vy;

// 画面外に出たら無効化

if (bullets[i].x < 0 || bullets[i].x > 640 ||

bullets[i].y < 0 || bullets[i].y > 480) {

bullets[i].active = false;

}

この関数により、弾が移動し、画面外に出た弾が自動的に無効化されます。

画面のサイズは、ゲームに応じて調整します。

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DxLibを使った自機狙い弾の実装

DxLibを使った自機狙い弾の実装方法を解説します。
DxLibは、DirectXを簡単に使えるライブラリです。

DxLibでの実装例

DxLibを使うと、描画処理が簡単になります。

以下のコードで、自機狙い弾のシステムを実装できます。

#include "DxLib.h"
#include 


struct Bullet {
    float x, y;
    float vx, vy;
    bool active;
};

const int MAX_BULLETS = 100;
Bullet bullets[MAX_BULLETS];

float enemyX = 100.0f;
float enemyY = 100.0f;
float playerX = 320.0f;
float playerY = 240.0f;

void InitBullets() {
    for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {
        bullets[i].active = false;
    }
}

void FireBullet() {
    for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {
        if (!bullets[i].active) {
            float dx = playerX - enemyX;
            float dy = playerY - enemyY;
            float angle = atan2f(dy, dx);
            float speed = 5.0f;
            
            bullets[i].x = enemyX;
            bullets[i].y = enemyY;
            bullets[i].vx = speed * cosf(angle);
            bullets[i].vy = speed * sinf(angle);
            bullets[i].active = true;
            break;
        }
    }
}

void UpdateBullets() {
    for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {
        if (bullets[i].active) {
            bullets[i].x += bullets[i].vx;
            bullets[i].y += bullets[i].vy;
            
            if (bullets[i].x < 0 || bullets[i].x > 640 || 
                bullets[i].y < 0 || bullets[i].y > 480) {
                bullets[i].active = false;
            }
        }
    }
}

void DrawBullets() {
    for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {
        if (bullets[i].active) {
            DrawCircle(bullets[i].x, bullets[i].y, 5, GetColor(255, 255, 0), TRUE);
        }
    }
}

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) {
    if (DxLib_Init() == -1) return -1;
    
    InitBullets();
    
    int fireTimer = 0;
    const int FIRE_INTERVAL = 60;  // 1秒ごとに発射
    
    while (ProcessMessage() == 0) {
        ClearDrawScreen();
        
        // プレイヤーの位置をマウスで制御（テスト用）
        GetMousePoint(&playerX, &playerY);
        
        // 定期的に弾を発射
        fireTimer++;
        if (fireTimer >= FIRE_INTERVAL) {
            FireBullet();
            fireTimer = 0;
        }
        
        UpdateBullets();
        DrawBullets();
        
        // 敵とプレイヤーも描画
        DrawCircle(enemyX, enemyY, 15, GetColor(255, 0, 0), TRUE);
        DrawCircle(playerX, playerY, 10, GetColor(0, 255, 0), TRUE);
        
        ScreenFlip();
    }
    
    DxLib_End();
    return 0;
}

#include "DxLib.h"

#include

struct Bullet {

float x, y;

float vx, vy;

bool active;

};

const int MAX_BULLETS = 100;

Bullet bullets[MAX_BULLETS];

float enemyX = 100.0f;

float enemyY = 100.0f;

float playerX = 320.0f;

float playerY = 240.0f;

void InitBullets() {

for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {

bullets[i].active = false;

}

void FireBullet() {

for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {

if (!bullets[i].active) {

float dx = playerX - enemyX;

float dy = playerY - enemyY;

float angle = atan2f(dy, dx);

float speed = 5.0f;

bullets[i].x = enemyX;

bullets[i].y = enemyY;

bullets[i].vx = speed * cosf(angle);

bullets[i].vy = speed * sinf(angle);

bullets[i].active = true;

break;

}

void UpdateBullets() {

for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {

if (bullets[i].active) {

bullets[i].x += bullets[i].vx;

bullets[i].y += bullets[i].vy;

if (bullets[i].x < 0 || bullets[i].x > 640 ||

bullets[i].y < 0 || bullets[i].y > 480) {

bullets[i].active = false;

}

void DrawBullets() {

for (int i = 0; i < MAX_BULLETS; i++) {

if (bullets[i].active) {

DrawCircle(bullets[i].x, bullets[i].y, 5, GetColor(255, 255, 0), TRUE);

}

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) {

if (DxLib_Init() == -1) return -1;

InitBullets();

int fireTimer = 0;

const int FIRE_INTERVAL = 60; // 1秒ごとに発射

while (ProcessMessage() == 0) {

ClearDrawScreen();

// プレイヤーの位置をマウスで制御（テスト用）

GetMousePoint(&playerX, &playerY);

// 定期的に弾を発射

fireTimer++;

if (fireTimer >= FIRE_INTERVAL) {

FireBullet();

fireTimer = 0;

}

UpdateBullets();

DrawBullets();

// 敵とプレイヤーも描画

DrawCircle(enemyX, enemyY, 15, GetColor(255, 0, 0), TRUE);

DrawCircle(playerX, playerY, 10, GetColor(0, 255, 0), TRUE);

ScreenFlip();

}

DxLib_End();

return 0;

}

このコードにより、敵が自機に向かって弾を発射するシステムが完成します。

マウスを動かすと、プレイヤーの位置が変わり、弾がその方向に発射されます。

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C++自機狙い弾でよくある失敗5選と解決方法

C++自機狙い弾で、初心者が陥りやすい失敗があります。
ここでは、5つのよくある失敗と解決方法を紹介します。

失敗1：atan関数を使っている

❌ よくある失敗

atan関数を使っている
角度が正しく計算されない
象限が考慮されていない
角度が90度ずれる

atan関数を使うと、象限の判定が必要になります。

また、X座標の差が0の場合にエラーが発生する可能性があります。

atan2関数を使うことで、これらの問題を回避できます。

✅ 正しいアプローチ

atan2関数を使う
Y座標差とX座標差を正しい順で渡す
象限を自動的に考慮する
X座標の差が0でも正しく動作する

失敗2：角度の単位が間違っている

角度の単位を間違えると、速度ベクトルが正しく計算されません。

atan2関数はラジアン単位で角度を返しますが、度単位で計算している場合があります。

また、cos関数とsin関数もラジアン単位の角度を想定しています。

解決方法：

ラジアン単位で計算する
度単位が必要な場合は、ラジアンに変換する（ラジアン = 度 × π / 180）
単位を統一する
atan2関数の戻り値は既にラジアン単位なので、そのまま使用する

失敗3：速度ベクトルの計算が間違っている

速度ベクトルの計算で、cos関数とsin関数の引数の順序を間違えることがあります。

また、角度から速度ベクトルを計算する際に、速度の値を掛け忘れることもあります。

⚠️ よくあるエラー

弾が動かない → 速度ベクトルの計算を確認（速度の値を掛けているか）
弾が間違った方向に飛ぶ → cos関数とsin関数の引数を確認
弾の速度が一定でない → 速度の値を固定する

失敗4：画面外の弾を削除しない

画面外に出た弾を削除しないと、メモリを無駄に消費します。

また、画面外の弾も処理し続けるため、パフォーマンスが低下します。

解決方法：

画面外に出た弾を無効化する
画面の範囲をチェックして、範囲外の弾を削除する
定期的に無効な弾をクリーンアップする

失敗5：ゼロ除算エラーが発生する

敵の位置と自機の位置が同じ場合、dxとdyが0になり、角度の計算で問題が発生する可能性があります。

また、距離を計算する際にゼロ除算が発生する可能性があります。

⚠️ 解決方法

敵と自機の距離が0でないことを確認する
距離が小さい場合は、デフォルトの角度を使用する
ゼロ除算チェックを追加する

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実用的な自機狙い弾システム完成までの4ステップ

自機狙い弾システム完成までの4ステップ

STEP1
角度計算の実装（所要1時間）

敵と自機の位置から角度を計算する処理を実装する。
atan2関数を使って、自機への角度を計算する。
学べること：atan2関数、角度計算
成果物：角度を計算できるシステム
STEP2
速度ベクトルの計算（所要30分）

角度から速度ベクトルを計算する処理を実装する。
cos関数とsin関数を使って、速度ベクトルを計算する。
学べること：ベクトル計算、三角関数
成果物：速度ベクトルを計算できるシステム
STEP3
弾の生成と移動（所要1時間）

角度と速度ベクトルを使って、弾を生成して移動させる処理を実装する。
学べること：オブジェクト管理、移動処理
成果物：弾が移動するシステム
STEP4
最適化と調整（所要1時間30分）

画面外の弾を削除し、ゲームバランスを調整する。
学べること：メモリ管理、ゲームバランス調整
成果物：実用的な自機狙い弾システム

合計4時間で、実用的な自機狙い弾システムが完成します。

実装時のチェックリスト

✅ 実装時のチェックリスト

atan2関数を使っているか（atan関数ではない）
角度の単位がラジアンであることを確認しているか
速度ベクトルの計算が正しいか（cos関数とsin関数の引数）
画面外の弾を削除しているか
ゼロ除算エラーのチェックを追加しているか
弾の速度が適切か（プレイヤーの移動速度の1.5〜2倍程度）

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まとめ

C++で自機狙い弾を作るには、追尾・角度計算の基本を理解することが重要です。

適切な実装により、面白い敵の攻撃を実現できるでしょう。

✅ 記事の要点まとめ

自機狙い弾の基本：角度計算、弾の移動、atan2関数の使用
追尾処理：角度計算、速度ベクトルの計算、実装のポイント
角度計算：atan2関数の使い方、角度から速度ベクトルへの変換
DirectX・DxLib実装：構造体定義、発射処理、移動処理
よくある失敗5選：atan関数の使用、単位の間違い、速度ベクトルの計算ミスなど
実用的なシステム：4ステップで完成（合計4時間）

今日から始める3ステップ：

STEP1：角度計算を実装する（所要1時間）
STEP2：弾の生成処理を実装する（所要30分）
STEP3：弾の移動処理を実装する（所要1時間）

あなたのペースで、少しずつ進めていけば大丈夫です。

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