肩代わり相互サスに学ぶ最新の接続学

第一回Besiege学会で話す内容を、肩代わり相互サスを前面に出しつつまとめたもの。

５分じゃ無理よなぁ…

初心者のよくやる相互サス、これをちゃんと使えるようにブロックを足したものを肩代わり相互サスと呼ぶ（ようにしたい）のだが、実はこれは最近進んだ接続学の内容をふんだんに含む、想像より複雑なものであることが判明した。

※追記：一部ブロックの座標優先は謎です。詳細は調べきれてないですが基本的に逆側（本来優先されない側）が優先されるようです。

座標優先が崩れるブロック：

ロープ・距離計・スプリング：座標優先が反転する。内側優先の状況を作ると外側に接続する（内側逆優先）

ユニバーサルジョイント：一番の曲者。ただ内側逆優先はありそう。

スライダー：伸ばす／伸ばさないで挙動が変わる程度には曲者。

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肩代わり相互サスとは？

下図を見てほしい。左図のようにサスを相互に接続しても、片方のサス根本は無効化されてしまい、右図と何ら変わらなくなってしまう。

これが初心者のよくやるミスの１つ、相互サスなのだが、この無効化されたサス根本を使う方法がある。

その方法とは、別のブロックに無効化されたサス根本を付けることである。

https://scrapbox.io/files/645c72719ae490001c6e4ffa.png

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設置順と接続順

ちなみにこの設置順は、ブロック削除&元に戻す（undo）を行っても新しく設置されたものと見なされるので、設置順や接続順はこれで調整することができる。

従って、肩代わり相互サスを作る際には、下図のサス根本を無効化された側にするために、削除&undoしておくと安定する。

https://scrapbox.io/files/645c79d43154fd001b54274f.png

以後、接続の処理は原則設置順に行われるものとする。

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座標優先の実態

従来、ある接続判定（根本とか頭とか）の範囲内に複数のブロックの被接続判定（水色や緑）がある場合の優先度は、

①x座標の大きい方

②設置順

と考えられてきた。そして、この座標は、大抵根本接続の位置に等しく（結論にほぼ無関係なので深くは調べてない）、①を座標優先と呼ぶ、というのが従来の説明である。

しかし、下の画像を見てほしい。

１枚目ではヒンジ根本はサスに付いているのだが、２枚目ではポールに付いている。

https://scrapbox.io/files/645c89d4271fbf001b824cfd.png

https://scrapbox.io/files/645c9bc2c8f7cb001b2904ae.png

では、先程の例をバウンディングボックスをオンにしてやってみると、

このようになる。もしバウンディングボックスが接続に関わっているとすれば、この現象を説明するのは容易くなるのだ。

他にもバウンディングボックスが接続に関わっていることが推察される実験結果は多数存在するが、めんどくなったのでここでは割愛する。

結論として、本当の座標優先は、このようなものであると考えられる。

緑色（Add Point）の場合はこのMODでは表示されないが、恐らく同様である。

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内側優先の法則

下図のように、上から見たときにバウンディングボックスA（木製ポール）がバウンディングボックスB（コアブロック）の内側にある場合、接続面は内側の方、バウンディングボックスAが右側にあるため、こちらに座標優先が働く。

https://scrapbox.io/files/645ca8fb33d5f1001b59914d.mp4

最初の肩代わり相互サスが向きにかかわらず成立すると言ったのは、この法則によるものである。

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複数の被接続を持つ場合の座標優先

https://scrapbox.io/files/645ca3025162fc001bc8bc3e.png

丸太やウイングパネルは、複数の被接続判定を持つ。上図のように、傾けた丸太のバウンディングボックスは３個存在するし、ウイングパネルは複数の被接続判定（緑色の面）を持つ。このようなブロックに関しての座標優先則について見ていこう。

上図は、ヒンジ根本が丸太とバラストの両方に接続し得る状態であり、左右の差はヒンジのスケーリング値のみで、丸太、バラスト、ヒンジの座標は一切変えていない。なお、座標優先は右側になるようになっており、その確認のために左側にバラスト２個とヒンジが置かれている。

この場合の結果は下のようになる。

https://scrapbox.io/files/656158c89a04dc001c9fff96.png

左側（下側）のヒンジ根本はバラストに接続し、右側（上側）のヒンジ根本は丸太に接続している。

なお、スケーリング自体によって接続の法則が変化することはないため、スケーリング自体は原因ではないことを確認する。

左右（下と上）の違いは、ヒンジ根本が丸太の一番右の被接続判定と重なっているかである。

上図のように、左側（スケーリング前、バラストに接続）はヒンジ根本が丸太の中央のコライダーとしか重なっていないが、右側（スケーリング後、丸太に接続）はヒンジ根本が丸太の右側のコライダーとも重なっている。

ここから推測される法則は、以下のものである。

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またぎ優先の法則

上図のように、ブロックA（バラスト）とブロックB（木製ポール）において、

・ブロックBのまたがれている２つ（以上）の被接続の接続面が一致する時(180°回転で２つ存在)、その接続面がブロックAの接続面より右側（座標優先が働く方）にある

実際に、上の実験結果は下図のようになる。ヒンジ根本とバラスト根本が同じ場所を指しているため、ヒンジ根本は木製ポールに付いている。

https://scrapbox.io/files/65615e1d8ceeb0001c22b1a8.png

この条件下でこの系を回しても、ブロックBのx軸が右側にある被接続の接続面が、常にブロックAの被接続の接続面よりも右側に来るため、接続先は常にブロックBとなる。

またぎ優先を利用した肩代わり相互サス

このまたぎ優先を利用することで、内側優先を使わない肩代わり相互サスを作ることができる。

下図がそれで、これもサスの設置順及びビルドゾーンの向きにかかわらず成立する。

下図はこのうちの１個を拡大したものである。オレンジ色のサス根本が２本しっかり映っている。

https://scrapbox.io/files/656163d4a7e84d001c0f6eee.png

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座標優先・機構系優先・設置順の処理順

最後に、座標優先、機構系優先、設置順の処理の順番について見ていこう。結論から言うと、

座標優先による接続先の決定→機構系優先による根本消失→設置順による接続順の決定

の順に処理が行われるようである。

機構系優先と設置順の処理順

ブロックA（スライダー）：機構系根本持ち

ブロックB（木製ポール）：通常根本持ち（ヒンジ、タイマー等を除く）とする。

ブロックA、B相互の根本が相手に付き得る状態の時、ブロックAの機構系根本とブロックBの通常根本が少しでも重なるならば、通常根本は接続順にかかわらず消失する、というのが機構系根本の定義となる。

まあそもそも、もし接続順が優先だったらこの処理いらんよなってお話。

座標優先と機構系優先の処理順

この辺の議論を本気でやろうとすれば、

・機構系優先は座標優先のように接続先の指定を行う部分と根本を消す部分で処理が分かれるのか

・一度接続処理が行われたものを取り消すことはできるのか

上図において、木製ポールの通常根本とスライダーの機構系根本の判定は若干重なっている。また、目安を置き忘れたが、座標優先は右側に働くような向きから観測している。

図のように、この場合、ポール根本がバラストに接続している。

座標優先と設置順の処理順

プログラムの実行順を考えれば必要無いと思われるが、一応調べてみる。

上図において、ヒンジ根本はバラストと木製ポールどちらにも接続し得る状態になっている。また例によって、座標優先は右側に働くような向きから観測している。

内側優先、またぎ優先を使わない場合の肩代わり相互サス