前回の第11回「Away3D TypeScriptが2015年3月13日付でビルドを改めた」では，最新のライブラリを使って床の平面に石畳のテクスチャを貼った（再掲第11回図2⁠）⁠。カメラはマウスドラッグで周囲を回る。今回から，お題にした「Animating particles simulating fire」の本論となるパーティクルをつくり始める。パーティクルは仕込みが多く，目に見える動きがなかなか確かめられない。今回，アニメーションを試すのは本稿の終わりのほうになる。しばしご辛抱のうえ，おつき合いいただきたい。

パーティクルのオブジェクトを加える

炎のパーティクルは，床の中心から描く円周上に置こう。パーティクルのオブジェクトをつくる関数（createParticles()）はつぎのように定める。引数は，炎の数と炎から立ち上るパーティクル数，炎の平面上の位置を定める中心からの半径と垂直座標，および3次元空間のシーン（View.sceneプロパティ）だ。そして戻り値として，炎のオブジェクトが入った配列を返す。

createParticles(炎の数, パーティクル数, 炎の位置の半径, 炎の垂直座標, シーン)

このパーティクルをつくる関数（createParticles()）は，以下の抜書きのように初期設定の関数（initialize()）から呼び出す。そして，戻り値の炎のオブジェクトの配列は変数（fireObjects）に納めた。また，少しだけコードを手直しする。StaticLightPickerオブジェクトは初期設定の関数でつくって変数（lightPicker）に納め，床をつくる関数（createPlane()）にはそのオブジェクトを引数として渡すことにした。そして，最後の引数である垂直位置は，今回のお題に合うよう少し引上げている（-300から-20へ⁠）⁠。

// var DefaultMaterialManager = require("awayjs-display/lib/managers/DefaultMaterialManager");

var lightPicker;

var fireObjects;

var particleMaterial;
function initialize() {

  lightPicker = new StaticLightPicker([directionalLight]);
  // plane = createPlane(800, 800, directionalLight, -300);
  plane = createPlane(800, 800, lightPicker, -20);
  fireObjects = createParticles(3, 500, 300, 5, scene);

}

function createPlane(width, height, light, y) {
  var material = new MethodMaterial();   // DefaultMaterialManager.getDefaultTexture());

  // material.lightPicker = new StaticLightPicker([light]);
  material.lightPicker = light;

}

なお，MethodMaterial()コンストラクタには，とくに引数は渡さなくてよい（※1⁠）⁠。したがって，平面をつくる関数（createPlane()）でもコンストラクタから引数を省き，require()関数によるDefaultMaterialManagerクラスの読込みも除いた。

パーティクルをつくる関数（createParticles()）の中身は以下のとおりだ。もととなる小さな平面のひながたは，PrimitivePlanePrefab()コンストラクタでつくる。渡す第3および第4引数は，x軸方向とyまたはz軸方向それぞれのセグメント数で，デフォルト値は1だ。第5引数は，面の（法線ベクトルの）向きをy軸に合わせるかどうかのブール値で，デフォルト値がtrue，falseはz軸に向ける。

パーティクルは平面で，同じものをたくさんつくる。そこで，いちいちPrefabBase.getNewObject()メソッドは用いず，幾何学情報のGeometryオブジェクト（geometry）をPrimitivePrefabBase.geometryプロパティで得る。これとMethodMaterialオブジェクト（material）を後述のMesh()コンストラクタに渡せば，パーティクルの平面オブジェクトはつくれる。

パーティクルに用いるGeometryオブジェクトは，パーティクルと同じ数（numParticles）だけ配列（geometrySet）に加えた。炎のオブジェクトをつくる関数（getFireObjects()）は別に定めて呼び出し，でき上がったオブジェクトの配列（fireObjects）を受け取って返す。

function createParticles(numFires, numParticles, radius, y, scene) {

  var primitive = new PrimitivePlanePrefab(10, 10, 1, 1, false);
  var geometry = primitive.geometry;
  var material = particleMaterial = new MethodMaterial(); 
  var geometrySet = [];
  for (var i = 0; i < numParticles; i++) {
    geometrySet[i] = geometry;
  }
  var fireObjects = getFireObjects(geometrySet, numFires, material, animationSet, radius, y, scene);
  return fireObjects;
}

炎のオブジェクトをつくって，配列に入れて返す関数（getFireObjects()）はつぎのように定める。第1引数はGeometryオブジェクトを納めた配列，第3引数にはパーティクルに用いる素材オブジェクトを渡す。第4引数のアニメーションの定めについては，後で改めて説明する。他の引数は，この関数を呼び出す前掲のパーティクルをつくる関数（createParticles()）が受け取った値だ。

getFireObjects(幾何情報の配列, 炎の数, 表面素材, アニメーションセット, 炎の位置の半径, 炎の垂直座標, シーン)

炎のオブジェクトの配列をつくる関数（getFireObjects()）が受け取ったGeometryオブジェクトの配列（geometrySet）は，ParticleGeometryHelper.generateGeometry()メソッドに渡してParticleGeometryオブジェクト（particleGeometry）を得る。ひとつひとつの炎のオブジェクト（mesh）は別の関数（createAnimationParticle()）でつくり，床の平面の中心から定められた半径（radius）の円周上に等間隔（anglePerFire）で並べたうえで，3次元空間のシーン（scene）に加えた。

var ParticleGeometryHelper = require("awayjs-renderergl/lib/utils/ParticleGeometryHelper");

function getFireObjects(geometrySet, numFires, material, animationSet, radius, y, scene) {
  var fireObjects = [];
  var particleGeometry = ParticleGeometryHelper.generateGeometry(geometrySet);
  var anglePerFire = Math.PI * 2 / numFires;
  for (var i = 0; i < numFires; i++) {
    var mesh = createAnimationParticle(particleGeometry, material, animationSet, fireObjects);
    var angle = i * anglePerFire;
    mesh.x = radius * Math.sin(angle);
    mesh.z = radius * Math.cos(angle);
    mesh.y = y;
    scene.addChild(mesh);
  }
  return fireObjects;
}

炎のオブジェクトをつくって返す関数（createAnimationParticle()）は，Meshクラスのコンストラクタに幾何情報（particleGeometry）と素材オブジェクト（material）を引数に渡して，まずMeshオブジェクトにする。そして，このMeshオブジェクト（mesh）と後述するアニメーションのオブジェクト（animator）を渡した炎のオブジェクトがつくられて，関数の引数に受け取った配列（fireObjects）に納められる。関数の戻り値はMeshオブジェクトだ。なお，配列は参照が渡されるので，炎のオブジェクトは前掲呼出し側の関数（getFireObjects()）の変数（fireObjects）に加えられることになる。

var Mesh = require("awayjs-display/lib/entities/Mesh");

function createAnimationParticle(particleGeometry, material, animationSet, fireObjects) {
  var mesh = new Mesh(particleGeometry, material);

  fireObjects.push(new FireObject(mesh, animator));
  return mesh;
}

アニメーションさせる炎のオブジェクトは，以下のクラス（FireObject）で定めた（コード1⁠）⁠。コンストラクタの引数は，つぎのようにMeshオブジェクト（mesh）とパーティクルのアニメーションを定めたParticleAnimatorオブジェクト（animator）だ（ParticleAnimatorオブジェクトは後述⁠）⁠。クラスに加えたメソッド（startAnimation()）については後ほど説明する。なお，JavaScriptでクラスをどのように定義するかは，「⁠HTML5のCanvasでつくるダイナミックな表現―CreateJSを使う」第17回「簡単なクラスを定義する」を参照してほしい。

new FireObject(Meshオブジェクト, ParticleAnimatorオブジェクト)

function FireObject(mesh, animator) {
  this.strength = 0;
  this.mesh = mesh;
  this.animator = animator;
}
FireObject.prototype.startAnimation = function() {
  this.animator.start();
};

※1

MethodMaterial()コンストラクタの引数にデフォルトのテクスチャ（BitmapTextureオブジェクト）を渡してもとくに問題はない。だが，お題の「Animating particles simulating fire」では引数を与えていないので，それに合わせた。