アフィン変換

Playdateにおけるアフィン変換（Affine Transformation）は、主に playdate.geometry.affineTransform クラスを通じて提供されます。
Unreal EngineのようなGPU主体の環境とは異なり、Playdateではソフトウェアレンダリングでこれらの計算を行うため、その仕組みとパフォーマンス上の特性を理解しておくことが重要です。

アフィン変換
- 概要
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概要

1. アフィン変換行列の構造

Playdateの affineTransform は、2D空間における平行移動、回転、拡大縮小、シアー（せん断）を表現する 3x3の行列を扱います。

m11, m22: 拡大縮小（Scale）
m12, m21: 回転（Rotation）およびシアー（Shear）
tx, ty: 平行移動（Translation）

2. APIでの利用方法 (Lua)

基本的な使い方は、トランスフォームオブジェクトを作成し、それを画像（image）の描画時 (image: drawWithTransform()) に渡す形になります。

-- 変換オブジェクトの作成と操作
local geo = playdate.geometry
local af = geo.affineTransform.new() -- 単位行列で初期化
 
af:translate(20, 10)       -- 平行移動
af:rotate(45)              -- 45度回転
af:scale(2.0, 1.5)         -- 拡大縮小
af:shear(0.5, 0.0)         -- 水平シアー

-- 描画への適用
local gfx = playdate.graphics
local myImage = gfx.image.new("player")
 
function playdate.update()
    gfx.clear()
    -- 変換行列を適用して描画
    myImage:drawWithTransform(af, 100, 100)
end

3. 主なメソッドと機能

Playdateの affineTransform には、行列演算を抽象化した便利なメソッドが用意されています。

concat: 複数の変換を合成（行列の乗算）します。
invert(): 逆変換行列を計算します（スクリーン座標からワールド座標への変換などに使用）。
transformPoint(point): 特定の座標に変換を適用した結果を取得します。
transformRect(rect): 矩形範囲を変換した後のバウンディングボックスを取得します。

4. パフォーマンス上の重要事項

ここがPlaydate開発において最もトリッキーな部分です。

1. ソフトウェアレンダリングの負荷: drawWithTransform は非常に柔軟ですが、ピクセル単位での補完計算が発生するため、CPU負荷が極めて高いです。; 多数のスプライトに適用すると、すぐに30fpsを維持できなくなります。
2. プリレンダリングの推奨: リアルタイムで変換する必要がない場合（例：斜めに傾いたキャラの歩きモーションなど）は、ビルド時や起動時に image:rotatedImage() や drawWithTransform を使って変換済みの画像を生成（キャッシュ）しておくのがセオリーです。
3. 1ビット特有のエイリアシング: 回転やシアーをかけると、1ビットモノクロゆえにジャギー（階段状の縁）が目立ちやすくなります。; SDKの drawWithTransform には補完オプションがありますが、最終的にはディザリングと組み合わせて「綺麗に見える角度」を探る職人芸が求められます。

5. drawSampled：高速な代替手段

もし「Mode 7」のような疑似3Dや、背景全体のパース変換を行いたい場合は、affineTransform よりもplaydate.graphics.image.drawSampled() が適しています。
これは「1行（Row）ごとにサンプリング位置をずらして描画する」というハードウェアのDirty Rows特性を活かしたアプローチで、回転やパースがついた背景をフルスクリーンで描画する際にも驚くほど高速に動作します。

Playdate 非公式開発まとめ wiki