【はじめてのプチコン】移動量の調整

チェックポイント 前回のサンプルに修正を行います。 修正の内容は移動速度の調整です。 現在の移動量はゲーム時間（１フレーム）あたり１づつ増加および減少していますが、移動速度が速いのでＵＦＯを狙い撃ちするのが難しいと思われます。 そうなると移動速度を落とさなければなりません。 現在移動量が１なのでこれより少ないくするには少数点以下の量となるわけです。 プチコンで扱う数値変数は整数を扱う変数でなく、小数点以下の値を扱える固定小数点方式の実数です。 今度はこの実数で移動の量を調整してみましょう。

移動量を変数にして初期化して使うように修正します。
サンプルは下記の通りです。

■プログラム

0001 ' initialize 0002 GOSUB @SYS_INI 0003 GOSUB @UFO_INI 0004 GOSUB @PLY_INI 0005 ' game loop 0006 @LOOP 0007 GOSUB @SYS_MAIN 0008 ' task 0009 GOSUB @UFO_TASK 0010 GOSUB @PLY_TASK 0011 GOTO @LOOP 0012 ' 0013 ' system 0014 ' 0015 @SYS_INI 0016 SYS_CNT = 0 0017 RETURN 0018 ' 0019 @SYS_MAIN 0020 VSYNC 1 0021 CLS 0022 SYS_CNT = SYS_CNT + 1 0023 SYS_KEY = BUTTON() 0024 RETURN 0025 ' 0026 ' UFO task 0027 ' 0028 @UFO_INI 0029 UFO_X = 0 0030 UFO_SX = 0.1 0031 UFO_F = 0 0032 RETURN 0033 ' 0034 @UFO_TASK 0035 LOCATE UFO_X, 0 0036 PRINT "A" 0037 IF UFO_F!=0 GOTO @UFO_MVL 0038 ' move right 0039 UFO_X = UFO_X + UFO_SX 0040 IF UFO_X < 32 THEN RETURN 0041 UFO_X = 31 0042 UFO_F = 1 0043 RETURN 0044 ' move left 0045 @UFO_MVL 0046 UFO_X = UFO_X - UFO_SX 0047 IF UFO_X >= 0 THEN RETURN 0048 UFO_X = 0 0049 UFO_F = 0 0050 RETURN 0051 ' 0052 ' player task 0053 ' 0054 @PLY_INI 0055 PLY_X = 15 0056 PLY_SX = 0.5 0057 PLY_F = 0 0058 RETURN 0059 ' 0060 @PLY_TASK 0061 LOCATE PLY_X,21 0062 PRINT "P" 0063 ON PLY_F GOTO @PLY_STOP,@PLY_MVR,@PLY_MVL 0064 STOP 0065 ' stop 0066 @PLY_STOP 0067 IF SYS_KEY AND 8 GOTO @PLY1 0068 IF SYS_KEY AND 4 GOTO @PLY2 0069 RETURN 0070 @PLY1 0071 PLY_F = 1 0072 RETURN 0073 @PLY2 0074 PLY_F = 2 0075 RETURN 0076 ' move right 0077 @PLY_MVR 0078 PLY_X = PLY_X + PLY_SX 0079 IF PLY_X > 31 THEN PLY_X = 31 0080 IF SYS_KEY AND 8 THEN RETURN 0081 PLY_F = 0 0082 RETURN 0083 ' move left 0084 @PLY_MVL 0085 PLY_X = PLY_X - PLY_SX 0086 IF PLY_X < 0 THEN PLY_X = 0 0087 IF SYS_KEY AND 4 THEN RETURN 0088 PLY_F = 0 0089 RETURN

まずは新しい命令について説明します。

■書式

ON 変数 GOTO @ラベル,@ラベル,...

変数で指定されるラベルへジャンプします。

・変更点１
サンプルでは６３行目に使用しています。

0063 ON PLY_F GOTO @PLY_STOP,@PLY_MVR,@PLY_MVL
0064 STOP

ここでは変数ＰＬＹ＿Ｆの内容が０のとき＠ＰＬＹ＿ＳＴＯＰへ、１のとき＠ＰＬY＿ＭＶＲへ、２のとき＠ＰＬＹ＿ＭＶＬへジャンプします。
ＰＬＹ＿Ｆが０以下もしくは３以上のときは６４行目から実行します。
要するに変数の内容番目のラベルへジャンプします。（ただし、先頭は０番目です）
変数の内容が０以下でラベルの個数以上のときＯＮ　ＧＯＴＯの次の命令を実行します。
ここではバグ回避のためにＳＴＯＰ命令で停止しています。

・変更点２
システム、ＵＦＯおよびプレイヤの初期化などもサブルーチンにしてまとめてあります。
この方がメインルーチンの動作が分かりやすくなります。

・変更点３
ラベルを統一しています。
これはプチコンのラベル名が8文字以下なので長いラベル名が使用できないためできるだけ短く統一しています。
ＵＦＯはもともと短いのでそのまま使用します。
ＰＬＡＹＥＲは長いのでＰＬＹで変数名もラベルも統一します。
ＳＹＳ＿ＩＮＩ、ＵＦＯ＿ＩＮＩおよびＰＬＹ＿ＩＮＩのＩＮＩはイニシャライズ（初期化）の意味です。
ＳＹＳ＿ＭＡＩＮはシステムの主なプログラムをまとめます。
ＵＦＯ＿ＴＡＳＫとＰＬＹ＿ＴＡＳＫのＴＡＳＫはタスクと呼ばれるキャラクタのプログラムのかたまりです。

・変更点４
ＵＦＯの移動量がＵＦＯ＿ＳＸに代入してあります。
プレイヤの移動量はＰＬＹ＿ＳＸに代入してあります。
これらのデータは調整しなければならないことが多いので変数に代入してあります。
プログラムの中で複数個所使用する場合に楽になります。

【はじめてのプチコン】マスク（論理演算）

チェックポイント ＢＵＴＴＯＮ関数はＤＳｉのボタン情報を２進数で返します。 どのボタンが押されているかを判断することでプログラムの流れを変えることができます。 そこで必要なのが論理演算です。

サンプルプログラムではプレイヤが右ボタンを押せば右に移動し、左ボタンを押せば左に移動しました。
左右のボタンが押されていなければ停止しています。
このようにプログラムの流れを変える切っ掛けとしてボタン情報を判定する必要があります。

実際にサンプルでは移動の判定に使っています。
まず３９行目から４１行目で

K = BUTTON()
IF K AND 8 GOTO @PLY1
IF K AND 4 GOTO @PLY2

そして５４行目に

IF BUTTON() AND 8 THEN RETURN

そして６２行目に

IF BUTTON() AND 4 THEN RETURN

ここで使っているのは１０進数ですが実は２進数なのです。
数値の８は２進数に直すと１０００です。
ただこのままでは１０進数なのか２進数なのか分からないので今後２進数の場合数値の前の＆Ｂと付け加えます。
１０進数の８は２進数では＆Ｂ１０００となります。

ちなみに＆ＢのＢはバイナリ（binary）のことで２進数のことです。


まずＢＵＴＴＯＮ関数の返す値の意味を考えてみます。

■ＢＵＴＴＯＮ関数

＆Ｂ００００００００００００ 　　┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┗　十字ボタン上 　　┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┗━　十字ボタン下 　　┃┃┃┃┃┃┃┃┃┗━━　十字ボタン左 　　┃┃┃┃┃┃┃┃┗━━━　十字ボタン右 　　┃┃┃┃┃┃┃┗━━━━　Ａボタン 　　┃┃┃┃┃┃┗━━━━━　Ｂボタン 　　┃┃┃┃┃┗━━━━━━　Ｘボタン 　　┃┃┃┃┗━━━━━━━　Ｙボタン 　　┃┃┃┗━━━━━━━━　Ｌボタン 　　┃┃┗━━━━━━━━━　Ｒボタン 　　┃┗━━━━━━━━━━　ＳＴＡＲＴボタン 　　┗━━━━━━━━━━━　ＳＥＬＥＣＴボタン

対応する位置が０のとき押されていない
１のとき押されているということです。

たとえばＢＵＴＴＯＮ関数の値が８のとき右へ移動するようにプログラムが作られています。このとき８は＆Ｂ１０００なので右から４番目の桁が１となります。
上の図では左から４番目は十字ボタン右になっていますね。

だったら右ボタンの判定は次の通りでもいいんじゃないかなと思いませんか？

IF BUTTON() == 8 THEN RETURN

実はこれでも動くことはあります。
ただこの判定はボタンが十字ボタン右のみの場合だけです。

しかし、実際のゲームの場合は複数のボタンが同時押されていることが多いので難しくなります。

たとえば十字ボタン右と十字ボタン上の同時押しの場合、これは右上ななめ移動に使用することが多いのですが、このときのＢＵＴＴＯＮ関数の返す値は

■ＢＵＴＴＯＮ関数

＆Ｂ００００００００１００１ 　　┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┗　十字ボタン上 　　┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┗━　十字ボタン下 　　┃┃┃┃┃┃┃┃┃┗━━　十字ボタン左 　　┃┃┃┃┃┃┃┃┗━━━　十字ボタン右 　　┃┃┃┃┃┃┃┗━━━━　Ａボタン 　　┃┃┃┃┃┃┗━━━━━　Ｂボタン 　　┃┃┃┃┃┗━━━━━━　Ｘボタン 　　┃┃┃┃┗━━━━━━━　Ｙボタン 　　┃┃┃┗━━━━━━━━　Ｌボタン 　　┃┃┗━━━━━━━━━　Ｒボタン 　　┃┗━━━━━━━━━━　ＳＴＡＲＴボタン 　　┗━━━━━━━━━━━　ＳＥＬＥＣＴボタン

これは１０進数のいくらですか？
計算方法は今度にすることにして前回の表から

■１０進数→２進数変換表

１０進数┃　２進数 ━━━━╋━━━━ 　　　０┃　　　０ 　　　１┃　　　１ 　　　２┃　　１０ 　　　３┃　　１１ 　　　４┃　１００ 　　　５┃　１０１ 　　　６┃　１１０ 　　　７┃　１１１ 　　　８┃１０００ 　　　９┃１００１　←ここですね 　　１０┃１０１０ 　　１１┃１０１１ 　　１２┃１１００ 　　１３┃１１０１ 　　１４┃１１１０ 　　１５┃１１１１

要するに９になります。
８と比較しても等しくないので結果十字ボタン右が押されていないことになります。
このような場合に論理演算のＡＮＤを使います。

論理演算の特徴は各桁ごとに計算します。
ＡＮＤの場合一桁の演算結果は

■ＡＮＤ（論理積）

ａ┃ｂ┃ａ　ＡＮＤ　ｂ ━╋━╋━━━━━━━ ０┃０┃　　　０ ０┃１┃　　　０ １┃０┃　　　０ １┃１┃　　　１

ＡＮＤのことを論理積といいますが２進数一桁の掛け算と思えばいいのです。
ですのでどちらとも１のときだけ結果は１でそれ以外は０となります。

ではこの場合の十字ボタン右の判定を考えてみます。

ＢＵＴＴＯＮ関数の値　　　　＆Ｂ１００１
ＩＦで使った値　　　　　　　＆Ｂ１０００　　右の場合８でＡＮＤしましたね
ＡＮＤしてみると　　　　　　＆Ｂ１０００

ＩＦ文は条件式の計算結果が０のとき条件が成り立たないと判断しそれ以外は成り立ったと判断します。
だかたこの場合結果が０でないので十字ボタン右が押されたと判定します。
このようなときにＡＮＤで使う値をマスクと呼んでいます。

あとよく聞く言葉でビットってありますよね。
この２進数一桁がビットといいます

【はじめてのプチコン】１０進数と２進数（数値表現）

チェックポイント 今回はプログラムの話をお休みして数値についてお話します。 これはプログラムを作るときに最低覚えておかないといけないことなので簡単に説明したいと思います。

【１０進数について】

我々が使う数値には整数や実数があります。
そしてその殆どが１０進数です。
あまりにも当たり前なのでピンとこないかもしれません。

要するに・・・

　０
　１
　２
　３
　４
　５
　６
　７
　８
　９
１０

このように１０で桁上がりするものを１０進数といいます。

【２進数について】

コンピュータは実を言うと１０進数を使っていはいません。
人が１０進数を使うようになったのにはいろいろな説がありますが、
たぶん人間の指の数が片方に５本、合わせて１０本だったからだと思われます。
物の数を数える必要があった人類は最初に自分の指を使って数を数えたと思います。
もっとも簡単な方法は物を数えるたびに一本ずつ指をまげて数えれば両腕で１０個まで数えることができます。
しかし１０個以上数えるためには指が足らないわけで・・・
そこで１０個数えたらたとえば石を一個目の前に置けば次の１０個を数えることができるわけです。これが桁上がりに当たるわけです。

ところがコンピュータ（正確に言うと現在のデジタルコンピュータ）はすべての信号をデジタルで扱っていてこのデジタル信号はＬ（低電圧、通常は０Ｖ）とＨ（高電圧、これは現在１Ｖから５Ｖまで様々です）の２つの状態で表されます。
要するに電気が通っているかいないか、スイッチが押されているかいないか、ランプが点いているかいないかなどの０か１の２つの値しか扱っていません。
そうなると数を数える際に１０進数では一桁で０から９まで数えることができますが、コンピュータは一桁で０から１までしか数えることができないのです。

だから１まで数えたら２で桁上がりしなければなりません。これが２進数です。

では１０進数で１５まで数えてみます。

１０進数　　　　２進数
      ０　　　　　　０
　　　１　　　　　　１
　　　２　　　　　１０
　　　３　　　　　１１
　　　４　　　　１００
　　　５　　　　１０１
　　　６　　　　１１０
　　　７　　　　１１１
　　　８　　　１０００
　　　９　　　１００１
　　１０　　　１０１０
　　１１　　　１０１１
　　１２　　　１１００
　　１３　　　１１０１
　　１４　　　１１１０
　　１５　　　１１１１

となります。

実はこの２進数を前回のプログラムは使っていたのです。
どこで使っていたか分かりますか？