《Unityで作るリズムゲーム》學習筆記 2

書籍資訊

書名：《Unityで作るリズムゲーム》
作者：長崎大学マルチメディア研究会

這一篇在講什麼

第一篇把畫面與軌道結構先定下來之後，下一步就是回答一個更核心的問題：

「畫面上的 Note 位置，到底怎麼和譜面時間對上？」

這一篇主要處理三件事：

Single Note 的 y 座標到底代表什麼
秒數與拍子怎麼互相換算
如果曲子有變速，這套換算要怎麼擴充

Single Note 的 `y` 座標其實是在表示時間差

對 Single Note 來說，x 座標代表它屬於哪一條軌道，這一點比較直觀。真正重要的是 y。

這裡的 y 並不是單純在表示畫面高度，而是在表示：

Note 應該到達判定線的時間 - 曲目目前已經經過的時間

也就是說，y 本質上是「它離判定點還差多少」的視覺化結果。

如果某個 Note 會在曲目開始後 3 秒打到判定線，那麼：

曲目剛開始時，它的 y 會是正值
到第 3 秒時，它的 y 會等於 0
超過第 3 秒之後，它的 y 會變成負值

如果把：

Note 判定時間記成 j
曲目目前時間記成 p

那麼這顆 Note 的 y 可以寫成：

j - p

例如：

j = 3, p = 0，所以 y = 3
j = 3, p = 3，所以 y = 0
j = 3, p = 4，所以 y = -1

為什麼一定要談拍子和秒數

Unity 執行遊戲時，最容易直接取得的是「秒數」；但 BMS 這類譜面格式，真正記錄的通常是「拍子上的位置」。

所以系統一定要能在這兩個量之間互相轉換：

譜面資料習慣用拍子
遊戲播放與音訊同步習慣用秒數

這也是節奏遊戲實作裡很常見的一個分工：

譜面層保存拍點資訊
播放層負責把當前時間換成對應拍點

固定 BPM 下的換算

先看最單純的情況。

1 beat 可以先理解成一個四分音符
BPM 表示每分鐘有幾拍

因此每秒有幾拍，其實就是：

BPM / 60

於是：

beat = sec * (BPM / 60)
sec = beat / (BPM / 60)

例子

如果 BPM = 60：

每秒 1 拍
3 秒 = 3 拍
3 拍 = 3 秒

如果 BPM = 120：

每秒 2 拍
3 秒 = 6 拍
3 拍 = 1.5 秒

變速曲的關鍵在於分段累加

真正有難度的是曲中變速。

假設一首歌在不同拍段有不同 BPM：

0 - 2 拍與 4 - 6 拍是 60 BPM
2 - 4 拍與 6 - 8 拍是 120 BPM

這時候就不能再用一條公式一次算到底，而是要先判斷目標位置落在哪一個速度段裡，再把前面所有段落累加起來。

拍子轉秒數

例如要算某一拍發生在第幾秒：

先把它前面完整經過的 BPM 段逐段換成秒數。
再補上它在當前段內所經過的那一小段。

像前面的例子：

到第 2 拍為止共經過 2 sec
到第 4 拍為止共經過 3 sec
到第 7 拍為止共經過 5.5 sec

秒數轉拍子

反過來要從秒數求拍子時，思路也一樣：

先累積完整經過的速度段。
找到目前秒數落在哪一段裡。
再用該段 BPM 去補出最後那一小段拍數。

對譜面資料來說，最後需要保存什麼

回到節奏遊戲本體，這些換算最後會回到 Note 資料結構上。

系統真正需要知道的資訊，其實很集中：

這顆 Note 在哪一條軌道
這顆 Note 應該在第幾拍被打到
如果是 Long Note，它從哪一拍開始、哪一拍結束

換句話說：

單點 Note 至少要知道判定拍點與軌道
長押 Note 還要再多保存結束拍點

這些就是後面設計 NoteProperty、BeatMap 之類類別時的基礎。

我自己的整理

節奏遊戲常讓人一開始就想著「怎麼讓 Note 掉下來」，但其實更重要的是先想清楚：

畫面位置到底是由什麼數學關係推回來的。

這一篇的核心，就是把 y 座標重新理解成「時間差」而不是「高度」。一旦這個觀念成立，很多問題都會自然簡化：

為什麼 Note 會往下走
為什麼它會在某個時刻剛好碰到判定線
為什麼 BPM 一變，整體流動節奏就必須重算

先記住的重點

Note 的 y 座標，本質上是在表示它和判定時間之間的差距。
譜面通常記拍子，遊戲執行通常拿秒數，所以一定要做雙向換算。
固定 BPM 可以直接換算，變速曲則必須分段累加。
Long Note 需要同時保存起點與終點時間資訊。