マウスの方を向く砲塔や、敵へまっすぐ飛ぶ弾は、2つの位置の引き算から作ります。引き算でできる矢印（Vector2）から、距離・向き・角度を取り出して使い分けます。
取り出し方を間違えると、遠くの敵を狙うほど弾が速く飛んだり、砲塔が左を通るたびにぐるりと一周したりします。
この記事では、マウスを追う砲塔を作りながら、矢印の作り方・長さ1への縮め方・角度への変換を解説します。
この記事でわかること
- 引き算でできるのは矢印。向きは
目標 - 自分- 長さを1にすると、速さから距離が抜ける
angle()もlook_at()も、基準は右（+X）- 左をまたぐ回転は
rotate_toward()に任せる
動作確認環境: Godot 4.7
Vector2（位置・速度・向き）
Vector2 は x と y の2つの数を持つだけの型です。同じ型が、意味の違う3つのものに使われます。
- 位置: どこにいるか。
global_positionがこれ - 速度: 1秒でどれだけ動くか。
velocityがこれ - 向き: どっちを指しているか。長さが1のもの
同じ型なので足し算も引き算もできますが、意味は混ざりません。位置と位置を足しても意味のある場所にはなりません。意味が出るのは、位置から位置を引いたときです。
引き算の向きと座標の種類
2点を引くと、片方からもう片方への矢印ができます。
var offset := target.global_position - global_position
順番を逆にすると、矢印も逆を向きます。目標 - 自分 が、自分に足すと目標へ届く矢印です。迷ったら「行き先から出発点を引く」と覚えてください。
引き算の前に、もう1つそろえるものがあります。2つの点が、同じ種類の座標であることです。
position: 親から見た位置。親が動くと基準も動くglobal_position: ワールドの位置。どこにぶら下がっていても同じ基準- InputEventMouse の
position: 画面（ビューポート）上の画素。カメラの位置やズームは入っていない get_global_mouse_position(): マウスのワールド位置。カメラを含む
狙いを計算するときは global_position と get_global_mouse_position() の組で閉じておくと、あとで砲塔を戦車の子にしてもカメラを動かしてもずれません。
長さ1の向き（normalized）
引き算でできた矢印は、向きと距離の両方を持っています。速度として使う前に、距離のほうを抜きます。
var offset := target.global_position - global_position
var dir := offset.normalized() # 長さ1。向きだけ残る
var dist := offset.length() # 距離だけ取り出す
normalized() は矢印の長さを1にします。向きは変わりません。これに速さを掛ければ、距離に関係なく同じ速度になります。
抜き忘れるとどうなるかが、よくある症状です。
velocity = (target.global_position - global_position) * speed # 距離が速さに乗る
この式の長さは「距離 × speed」です。100px 先の的へはゆっくり、800px 先の的へは8倍の速さで飛びます。斜めかどうかは関係ありません。距離が長いほうが速くなります。
引き算と正規化をまとめた近道もあります。a.direction_to(b) は (b - a).normalized() と、a.distance_to(b) は (b - a).length() と同じです。
他のエンジンでいうと: Godot の
direction_to()とdistance_to()は、Unity の(b - a).normalizedとVector2.Distance(a, b)にあたります。
長さ0のときだけ気をつけてください。マウスが砲塔の中心と重なると引き算は (0, 0) になり 、normalized() は (0, 0) を返します。エラーは出ませんが、向きも出ません。小数の誤差を許して「ほぼ 0 か」を調べる is_zero_approx() で弾いて、そのフレームは前の向きを使います。
角度（angle）と絵の正面
矢印から角度を取るのが angle() です。ノードを、渡した点（ワールドの座標）のほうへ回すのが look_at() です。
global_rotation = offset.angle() # 矢印の傾きをラジアンで
look_at(target.global_position) # ノードを目標へ向ける
どちらも基準は右（+X）です。rotation が 0 のとき、そのノードは右を向いているとみなされます。
だから、上向きに描いたスプライトをそのまま使うと90度ずれます。直し方は、絵のほうを回しておくことです。スプライトを子にして Rotation を 90 にすれば、親から見て右向きにそろいます。親のコードは変えずに済みます。
角度はラジアンです。インスペクタの Rotation 欄は度で表示されますが、コー ドの rotation はラジアンで、angle() が返すのもラジアンです。一周が約 6.28、1 ラジアンが約57度です。度に直すときは rad_to_deg()、ラジアンに戻すときは deg_to_rad() を使います（3Dの回転は Node3D入門 で扱っています）。
もう1つ、2Dの画面は y が下向きに増えます。角度も、正の値で時計回り（画面の下向き）に回ります。右上を指す矢印の angle() が負の値になるのは、このためです。
角度から矢印へ（rotated）
向きを角度として持ったあと、もう一度矢印に戻したくなります。砲塔の向きへ弾を飛ばすときがそれです。
var dir := Vector2.RIGHT.rotated(global_rotation)
右向きの長さ1の矢印（単位ベクトル）を rotation の分だけ回すと、いまの砲身の方向が取れます。Vector2.from_angle(global_rotation) でも同じものが得られます。
ここが行きと帰りです。マウスへの矢印から角度を作り、その角度から矢印に戻す。戻した矢印を使うと、弾は「マウス」ではなく「いまの砲身」へ飛びます。砲塔が遅れて追っているあいだ、この2つは違う方向を指します。
左をまたぐ回転（rotate_toward）
angle() が返す値は -π から π まで（約 -3.14 から 3.14、度でいうと -180度から180度）です。左をまたぐと、+3.14 と -3.14 のあいだで数値が切り替わります。
向きとしては2度の変化でも、数値としては遠く離れています。だから数値のあいだを素直に埋めていく（補間する）と、砲塔は長いほうを回ります。
global_rotation = rotate_toward(global_rotation, offset.angle(), TURN_SPEED * delta)
rotate_toward() は Vector2 のメソッドではなく、どこからでも呼べる組み込みの関数です。短いほうを選び、目標を通り越しません。第3引数は時間ではなく、1回に回せる最大の角度（ラジアン）です。だから TURN_SPEED * delta（delta は前のフレームからの経過秒数）の形で渡します。
割合で寄せる lerp_angle() も短いほうを回りますが、毎フレーム同じ割合で寄せると、残りが小さくなるほど遅くなります。「1秒あたり何ラジアン」で決めたい砲塔には rotate_toward() が向きます。
実践：マウスを追う砲塔から、一定の速さで撃つ
シューティングの自機狙い、タワーディフェンスの砲台、見下ろしARPGの遠距離攻撃——「相手の方を向いて撃つ」はジャンルを問わず出てきます。1本の矢印から距離・向き・角度を取り出して、砲塔を組みます。
① 置くもの
まず弾のシーンを作ります。ルートは Node2D で名前は Bullet、子に Sprite2D（Texture に res://icon.svg、Scale (0.1, 0.1)）を置き、res://bullet.tscn として保存します。
# bullet.gd（bullet.tscn のルートに付ける）
extends Node2D
var velocity := Vector2.ZERO
var travelled := 0.0
func _process(delta: float) -> void:
var step := velocity * delta
global_position += step
travelled += step.length()
if travelled > 1200.0:
queue_free()
次にステージです。新しいシーンを main.tscn として保存してメインシーンに指定します。
Main (Node2D)
├── Turret (Node2D) turret.gd 位置 (240, 324)
│ ├── Body (Sprite2D) icon.svg・Scale (0.4, 0.4)・Rotation 0
│ └── Muzzle (Marker2D) 位置 (48, 0)
├── NearTarget (Sprite2D) 位置 (420, 180) 近い斜め
├── MidTarget (Sprite2D) 位置 (560, 324) 近い真横
└── FarTarget (Sprite2D) 位置 (900, 324) 遠い真横
3つの的は、どれも Texture に res://icon.svg を入れて Scale を (0.2, 0.2) にします。入れないと画面に出ません。的は目印なので、コードからは見ていません。
弾が出る砲口の Muzzle を (48, 0) に置いているのは、砲塔から見て右が正面だからです。Body の絵が上向きなら、Body の Rotation を 90 にしてそろえます。
# turret.gd（Turret に付ける）
extends Node2D
const TURN_SPEED := 4.0 # ラジアン/秒
const BULLET_SPEED := 600.0
const BulletScene := preload("res://bullet.tscn")
@onready var muzzle: Marker2D = $Muzzle
func _process(delta: float) -> void:
var offset := get_global_mouse_position() - global_position
if offset.is_zero_approx():
return # 重なっている間は向きを変えない
global_rotation = rotate_toward(global_rotation, offset.angle(), TURN_SPEED * delta)
func _unhandled_input(event: InputEvent) -> void:
if event is InputEventMouseButton and event.pressed:
if event.button_index == MOUSE_BUTTON_LEFT:
_fire()
func _fire() -> void:
var bullet := BulletScene.instantiate()
bullet.velocity = Vector2.RIGHT.rotated(global_rotation) * BULLET_SPEED
get_tree().current_scene.add_child(bullet) # 砲塔や戦車ではなく、ステージの子にする
bullet.global_position = muzzle.global_position
左クリックは、UI が使わなかった入力だけが届く _unhandled_input() で受けて、_fire() を呼んでいます。弾をいまのシーンのルート（Main）に足しているのは、砲塔や、あとで乗せる戦車の子にすると、その回転や移動について回ってしまうからです。位置は add_child() のあとに入れます。
② 角度にして、また矢印へ戻す
turret.gd がやっているのは、矢印と角度の行き来です。
offset.angle()で、マウスへの矢印を角度にするrotate_toward()で、砲塔のglobal_rotationをその角度へ少しずつ寄せる- 撃つときは
Vector2.RIGHT.rotated(global_rotation)で、いまの角度から矢印へ戻す
2番目で遅れが入るので、3番目の矢印はマウスへの矢印とは違う向きになります。弾が砲身の方向へ飛ぶのはこのためです。offset.length() はこの記事の実践では使っていませんが、射程の判定に使えます。
global_rotation を使っているのは、offset がワールド座標の引き算だからです。rotation は親から見た角度なので、砲塔を回転する戦車の子にした瞬間にずれます。
③ 動かして確かめる
F5 で実行します。マウスを動かすと、砲塔が少し遅れて追ってき ます。見るのは3つです。
1つ目は速さです。近い真横の的（320px 先）と、遠い真横の的（660px 先）を順にクリックします。距離は2倍以上違いますが、弾はどちらも1秒に 600px 進み、同じ速さで飛びます。Vector2.RIGHT が最初から長さ1なので、どこを狙っても BULLET_SPEED のままです。斜めの的でも変わりません。
2つ目は砲身です。マウスを画面の反対側へすばやく飛ばし、砲塔が追いつく前にクリックします。弾はマウスではなく、いまの砲身の方向へ飛びます。
3つ目は左側です。マウスを砲塔の真左で上下に横切らせると、砲塔は短いほうを回ります。どこを狙っても同じ速さで、砲身の向きへ、短いほうを回って撃てます。rotate_toward() を lerp(global_rotation, offset.angle(), 0.1)（2つの数のあいだを割合で取る関数）に置き換えると、左をまたいだところで、長いほうへぐるりと大きく回ります。
最後に、_fire() の1行を次に差し替えてみてください。
bullet.velocity = (get_global_mouse_position() - global_position) * 1.5
この行は狙いも砲身からマウスへ変えているので、砲塔の遅れは消えます。見るのは速さだけです。近い真横の的へ撃った弾は1秒に 320 × 1.5 = 480px、遠い真横の的へ 撃った弾は 660 × 1.5 = 990px と、2倍以上の速さで飛びます。正規化は、この差をなくすためにあります。
ポイントは2つです。
- 速さを掛ける相手を、長さ1の矢印にする: 引き算から作るなら
normalized()かdirection_to()、角度から作るならVector2.RIGHT.rotated()です。この記事の実践は後者で、Vector2.RIGHTが最初から長さ1です - 向きは角度で持ち、使うときに矢印へ戻す: 砲塔の
global_rotationが正で、弾はそこからVector2.RIGHT.rotated()で作ります。マウスから直接作ると、追従の遅れが弾に反映されません
うまくいかないときは
| 症状 | 原因 | 直し方 |
|---|---|---|
global_position.angle_to(target) で狙うと、向きがずれる | angle_to() は2本の矢印のあいだの角度で、点への向きではない | global_position.angle_to_point(target) か (target - global_position).angle() を使う |
| 敵が目標に着いたところで、小刻みに震える | 残りの距離より1フレームの移動量が大きく、通り過ぎては戻っている | 残りが speed * delta より短くなったら、目標の位置に置いて止める。global_position.move_toward(target, speed * delta) なら通り越さない |
look_at(target - global_position) と書くと、砲塔がマウスではなく、ワールドの原点のほうを向く | look_at() が受け取るのは点（ワールドの座標）で 、矢印ではない | look_at(target) と点を渡す。矢印から向けるなら global_rotation = offset.angle() |
砲塔を look_at() したら、HPバーや名前まで一緒に回る | 回したノードの子は、一緒に回る | HPバーや名前は、回すノード（砲塔）の外に出して、回さない親の子に置く |
おまけ：先に知っておくと良いこと
- 斜めが速くなるのは別の症状: 上下と左右の入力を足して
(1, -1)にすると、長さが1.41になります。こちらもnormalized()で直りますが、原因は距離ではなく軸を2本足したことです - 距離の比較だけなら平方根を省ける:
distance_squared_to()は距離の2乗を返します。どちらが近いかを比べるだけなら、こちらで足ります - CharacterBody2D なら
velocityに入れる: この記事の弾はglobal_positionを直接動かしています。体を持つものはvelocityに同じ矢印を入れてmove_and_slide()に渡します。deltaは中で掛けられるので、自分では掛けません。使い分けは move_and_slideとmove_toward にあります - 前にいるかどうかの判定: 向きの矢印どうしの
dot()を使います。正なら前、負なら後ろです。敵の視界を作る例は 視界システム にあります
まとめ
- Vector2 は2つの数: 位置にも速度にも向きにも、同じ形を使う
- 引き 算で矢印、長さ1で向き: 向きは
目標 - 自分。normalized()で長さを1にすると、速さから距離が抜ける - 近道の関数:
direction_to()は引き算と正規化、distance_to()は引き算と長さ - 基準は右（+X）:
angle()もlook_at()も同じで、絵のほうを回してそろえる。角度から矢印へはVector2.RIGHT.rotated()で戻す - 左をまたぐ回転は任せる:
rotate_toward()を使う
速さを掛ける前に長さを1にしていないと、遠い相手ほど速く動きます。いま書いている「相手へ向かう」コードは、長さを1にしてから速さを掛けていますか。
