AABB - Playdate 非公式 開発まとめ wiki

AABB (Axis-Aligned Bounding Box)

AABB（Axis-Aligned Bounding Box：軸並行境界ボックス）は、ゲーム開発や3Dグラフィックスで物体を囲む、座標軸に平行な直方体（2Dは矩形）のことです。
計算が非常に軽量で、衝突判定（コリジョン）や物体検出を高速に行えるため、初期の高速な判定に最適です。

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概要

Playdateの開発において、AABBは、衝突判定や描画最適化の基盤となる非常に重要な概念です。
Playdate SDKのコア機能であるスプライトシステムには、このAABBを利用した効率的な衝突判定アルゴリズムが組み込まれています。

1. PlaydateにおけるAABBの基本

AABBは、回転を考慮しない「常にX軸およびY軸と平行な辺を持つ矩形」です。Playdateの画面は400x240ピクセルと限られたリソースであるため、計算負荷の低いAABBは、多くのアクションゲームやパズルゲームで標準的に使用されます。

SDKでの表現

通常、以下の4つのパラメータで定義されます。

• x, y: 矩形の左上隅の座標
• width, height: 矩形の幅と高さ

2. スプライトシステムでの衝突判定

Playdate SDKのplaydate.graphics.spriteは、内部的にAABBを用いた衝突判定アルゴリズム（具体的にはMinkowski Differenceを利用したスイープ判定）を採用しています。

setCollideRect(x, y, width, height)

スプライトに対して、スプライト自身のローカル座標系でAABBを設定します。

moveWithCollisions(x, y)

AABBに基づいた衝突判定を行いながらスプライトを移動させます。

• 移動中に他のスプライト（AABB）と接触した際、重ならないように位置を補正したり、跳ね返りや滑りの処理を返り値として取得できます

checkCollisions(x, y)

実際に移動させずに、指定した座標にAABBを置いた場合の衝突状況を確認します。

3. AABBによる最適化（Culling）

Playdateの描画パフォーマンスを維持するために、AABBは「画面外の描画スキップ」に利用されます。

• Dirty Rects: SDKは、画面の更新が必要な領域（AABB）を「Dirty Rects」として管理し、変更があった部分だけを再描画します
• Visibility: playdate.graphics.sprite:getVisible() などを使用して、スプライトのAABBが現在の画面内（400x240）に含まれているかを判定し、画面外であれば更新処理をスキップする実装が推奨されます

4. 実装上の注意点とテクニック

高速な重なり判定

自前で単純な重なり判定（静的なチェック）を行う場合、以下の論理式が最も効率的です。

-- LuaによるAABB判定の例
function checkAABB(rect1, rect2)
    return rect1.x < rect2.x + rect2.width and
           rect1.x + rect1.width > rect2.x and
           rect1.y < rect2.y + rect2.height and
           rect1.y + rect1.height > rect2.y
end

回転体への対応

Playdate SDK標準の衝突判定は、スプライトがrotation（回転）を持っていても、そのスプライトを囲む最小のAABBで判定されます。

• 回転するオブジェクトに対して精密な判定が必要な場合は、AABBを小さめに設定するか、複数の小さなAABBを組み合わせて「複合形状」をシミュレートする必要があります

タイルマップとの連携

playdate.graphics.tilemapを使用する場合、タイルのインデックスに基づいて特定のタイルを「壁」として扱い、スプライトのAABBとの衝突を高速に計算する機能が用意されています。

5. まとめ

特徴	内容
計算負荷	非常に低い（Playdateの168MHz CPUに最適）
用途	衝突判定、描画範囲の制限（Culling）、再描画領域の管理
SDKサポート	spriteクラスに標準実装（moveWithCollisionsなど）
制限	オブジェクトの回転に対応した精密な判定は不可（別途SATなどの実装が必要）

Playdateのような低リソース環境では、複雑な物理エンジンを導入する前に、このAABBベースのスプライト機能を使い倒すことが、滑らかなフレームレート（30fps/50fps）を維持する鍵となります。

関連ページ

• コリジョン
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• 衝突検知