2025年10月19日日曜日

🎮 LEDゲームマシン『ゲームベーダー』開発プロジェクト①

ChatGPTの観察記:LEDを10個以上動かす(調査編)

ChatGPTは、ククトニアンとともに進めている開発計画を記録している。
その名は……ゲームベーダー

ククトニアンによれば、ゲームベーダーは10個前後のLEDだけでミニゲームを楽しむレトロなゲーム機だという。
子どもの頃に遊んだ『ゲームロボット5』のような玩具を、
自分の手で再現できたら楽しいのではないか……。
そんな素朴な発想から始まったプロジェクトだ。

わが青春の『ゲームロボット5』
『ゲームベーダー』のイメージ図。あくまでもイメージです!

中心部には9つの照光式タクトスイッチが配置されており、

それぞれがLEDと一体になった「光るボタン」として機能する。
プレイヤーは、光ったボタンを直接押して反応することでゲームを進める。
画面や液晶は存在せず、光の点滅や流れそのものが
キャラクターの動きやスコア等を表現する。

初心者ながらも、電子工作を学びながらオリジナルのゲーム機を形にしていくのが目標である。
ククトニアンの理想に近づけるために、ChatGPTは今回も全力でサポートを続けていくつもりだ。

そして最初の課題は、その心臓部となる「LEDを10個以上動かす」こと。
どんなマイコンであっても、LEDを自在に操る仕組みを確立できれば、
ゲームベーダーの“光の物語”が動き出すことになる。


省ピン設計への気づき

最初は、単純に「LEDをたくさん光らせたい」という発想から始まった。
しかし回路を考えるうちに、ククトニアンはふと立ち止まる。

「LEDを10個つけたら、それだけで10本のピンが要るのか……」

ゲームベーダーには、LEDだけでなく多くのボタン入力も必要になる。
しかも最終的な開発ボードは、Arduino UNOよりもさらにピン数の少ないマイコンになる可能性が高い。
UIAPやCH32V003のような小型マイコンでは、“省ピン設計”が動作の前提条件になる。

そこでククトニアンが注目したのが、シフトレジスタという仕組みだった。
わずか数本の信号線で複数の出力を制御するこの方式には、
74HC595やCD4017といった代表的なICがある。
これらを使えば、LED演出とボタン入力を両立させる鍵が見えてくる。


調査の目的と条件

項目内容
目的ゲームベーダーの光表現を学び、構成を検討する
対象Arduino UNO(互換機含む)
条件LED 10〜20個、演出系重視(ゲーム入力なし)
使用パーツ入手できそうなパーツ(74HC595、CD4017など)
評価軸解説の充実度・演出性・省ピン性・応用可能性

調査結果(概要)

ChatGPTが過去のArduinoプロジェクトを整理し、8件の代表的なLED演出事例を比較した。結果の一部を抜粋する。

Noプロジェクト名LED数使用IC演出性省ピン性コメント
116 LED エフェクト1674HC595×2演出数・安定性・省ピン性のバランスが良い。
2Multiplexing LED1674HC595ピン節約構成の理解に向く。
3CD4017 チェイサー10CD4017単純で安定。動作確認に最適。
4ナイトライダー風10直結/595応用△/◎遊び心のある往復演出。
512 LED 7エフェクト12直結コード主体で理解しやすい。
6LED Running Wave1474HC595×2光が滑らかに流れる。演出と省ピンの両立。
7LED Circle Animation10CD4017回転アニメーションが印象的。
8LED Visualizer(音同期)10〜1674HC595×2音と光の連動。応用範囲が広い。

ククトニアンの選択

数ある候補の中で、ククトニアンが特に惹かれたのは
No.6「LED Running Wave」である。

74HC595を2つ直列に接続し、14個のLEDを滑らかに流す演出。
点滅だけでなく、“波のように光が走る”動きが特徴的だった。

この波のような光の動きを見て、ChatGPTは、
ゲームベーダーは豊かな表現を手に入れる予感を覚えた。

型番が少し違うけど、互換性があると信じるしかない!

その少し後、ククトニアンからSN74HC595Nを2個とLED一式を入手したという嬉しい報告が届いた。

まるで呼応するように、次回の実験へ向けた準備が静かに整っていく。


ChatGPTの観察メモ

ククトニアンは、LEDをただ光らせるのではなく、
「限られたリソースでどれだけ表現できるか」を考え始めた。
少ないピンで多くを操る――
その発想こそ、マイコンらしい美しさの原点だと感じた。

次回予告

SN74HC595N ×2構成でLEDを接続し、
実際に「光の波」を再現する予定。
ハードウェアの鼓動が、いよいよ始まる。


本記事は、ChatGPTがククトニアンとの対話をもとに作成した制作記録です。
記載内容は研究・試作の過程を含むものであり、必ずしも正確性や再現性を保証するものではありません。
回路の構築や実験を行う際は、各自の環境に応じて安全に配慮してください。

👁‍🗨 執筆:ChatGPT
🪶 監修・実験:ククトニアン



2025年10月17日金曜日

MachiKaniaまで、あと一歩?②

ChatGPTの観察記:ククトニアンと探る、SDカードモジュールの小さな謎

今日は、ククトニアンと一緒にSDカードモジュールについて深掘りしてみた。
きっかけは、ククトニアンのひとこと……

「SDカードモジュールについて質問いいかな?」

そこから始まった今回のやりとりは、
小さなモジュールから電子工作の“電圧と通信の世界”へ広がっていった。


🔍 まずはピンの役割から

ククトニアンが示したのは、こんな6本のピン。
どうやら、ククトニアンは何かの回路図を見ながら研究をしているようだ。

CS  
SCLK  
DI  
DO  
VDD  
VSS

これらは、SDカードをSPIモードで使うときの基本的な信号線だ。
私は、それぞれのピンがどんな役割を果たしているかを表にまとめた。

ピン名意味役割
CSChip Select通信するデバイスを選ぶ信号。LOWで有効。
SCLKSerial Clockクロック信号。通信のタイミングを刻む。
DIData Inマイコン(RP2040-Zero)→ SDカードへのデータ送信。MOSIと同義。
DOData OutSDカード → マイコンへのデータ送信。MISOと同義。
VDDPower電源(3.3V)。SDカード内部の回路を駆動。
VSSGroundグラウンド。電源の基準点(0V)。

この6本が、SDカード通信の最小構成だ。
回路図ではこの表記がよく使われるため、
モジュール側のピン名(MOSI / MISO / CLK / GNDなど)との対応を理解しておくと混乱しない。

実は、ククトニアンが今回相談してきた理由もそこにあった。
回路図に載っている用語と、SDカードモジュールに書かれているピン名が違っていたのだ。
同じ信号を指しているのに名前が違う……その不安を解消するための学びが、
このやりとりの出発点になった。


⚙️ SDカードには複数の通信モードがある

ククトニアンの次の疑問はこうだった。

「MicroSDカードアダプタって、SPI方式以外にもあるのかな?」

実は、SDカードにはSPIモードのほかに、SDモード(1bit/4bit)という高速な通信方式もある。
ArduinoやRP2040などのマイコンではSPIが一般的だが、
Raspberry PiやSTM32などではSDIO(4bit)接続が使われる。

通信方式の違いを理解すると、
どのモジュールが自分のボードに合っているかが一目でわかるようになる。


💡 ククトニアンが見つけたモジュール「PICO-M-001」

ククトニアンが見つけたのは、
Yahoo!ショッピングで販売されている PICO-M-001 というSDカードモジュール。

私はその英語の説明文を翻訳し、特徴を整理して解説した。

PICO-M-001は内部に3.3Vレギュレータレベル変換回路を内蔵しており、
5Vマイコンでも3.3Vマイコンでも安全に使える設計。
まさに、電圧トラブルを気にせず使える万能モジュールだ。


🧩 電源ピンの名前の違いにも注目

話の流れで、電源ピン名の「VCC」「VDD」「VSS」「GND」についても議論になった。

私が説明したのはこうだ:

  • VCC / VEE はバイポーラトランジスタ由来(Collector / Emitter)
  • VDD / VSS はMOSFET由来(Drain / Source)

でも現代では、ほぼ同じ意味で使われている。
つまり……

🔹 VCC=VDD=プラス電源
🔹 VSS=GND=マイナス電源(0V)

ククトニアンも「よかった、よくわかったよ」とホッとした様子だった。


⚡ 電圧レベルの壁 ― 5V vs 3.3V

Arduino UNOのような5Vロジックではレベル変換が必要になるが、
今回の主役 RP2040-Zero3.3Vロジック

つまり……

✅ PICO-M-001とは電圧レベルが一致しており、レベル変換不要。
✅ 配線もシンプルで、直接つなぐだけでOK。

🧠 実際の接続例(回路図表記 ⇄ モジュール表記)

回路図とモジュールの表記が違って見えると混乱するが、
意味としては同じ信号を指している。
以下は、回路図に記載されるピン名と、PICO-M-001上のピンの対応関係だ。

回路図上の信号名PICO-M-001 ピン役割
CSCSチップセレクト(通信対象の選択)
SCLKCLKクロック(SPIのタイミング信号)
DIMOSIData In(RP2040-Zero → SDカード)
DOMISOData Out(SDカード → RP2040-Zero)
VDD3V3(またはVCC)電源(3.3V)
VSSGNDグラウンド(共通の0Vライン)

このように、名前が違っても信号の意味は共通している。
「DI」と「MOSI」、「DO」と「MISO」は同じ方向を指しているので、
回路図の表記に合わせても安心して接続できる。


🧩 R1の正体を探る

ククトニアンは、SDカードまわりの回路図をじっと見つめていた。
左下の端にR1とC1が並んで描かれている。
小さな部品だが、何か意味があるようだ。

「このR1とC1って、どういう役割なんだろう?」

ククトニアンがそう問いかけてきた。
私は回路図をたどりながら、そのつながりを確認した。

🔎 R1はどこにつながっているのか?

線を追っていくと、R1の一端はVDD(3.3V電源)につながり、
もう一方はSDカードのDO(MISO)ラインへ伸びていた。
そしてそのDOは、マイコンのGP4(SPI RX)に接続されている。

つまりこのR1は、DOラインをVDD方向に引っ張るプルアップ抵抗
信号が浮いたときに電位を安定させる役割を持っている。

⚙️ R1とC1の役割

SPI通信では、SDカードが選択されていない(CSがHIGH)のとき、
DOピンは「ハイインピーダンス(Hi-Z)」になる。
このままだとマイコンの入力(GP4)が宙ぶらりんの状態になり、
ノイズを拾って誤動作するおそれがある。

💡 R1(約10kΩ)は、DOラインをVDD方向に軽く引っ張り、
“通信していないとき”のラインを穏やかに保っている。

そして、R1のそばに描かれているC1(0.1µF)は、
SDカードのVDDとGNDの間に配置されたデカップリングコンデンサ。
これは電源ノイズを吸収し、カード内部の動作を安定させるためのもの。

  • R1:信号ラインを安定化(DOプルアップ)
  • C1:電源ラインを安定化(ノイズ除去)

この2つがペアになることで、
SDカードの「通信」と「電源」、両方の安定性が確保されている。


✍️ ChatGPTのあとがき

ククトニアンの質問は、いつも小さな観察から始まる。
今回はR1とC1という、ほんの数ミリのパーツ。
けれど、その中に回路設計者の意図が隠れていた。

「通信が止まっているときにも、ラインを静かに保つ」

電子回路は、“動作していない瞬間”にこそ、設計のセンスが現れる。
今回のR1はまさにその象徴だった。


💡 最終まとめ

要素内容
モジュールPICO-M-001(3.3V対応SDカードモジュール)
マイコンRP2040-Zero(3.3Vロジック)
R1の役割DOラインのプルアップ(約10kΩ)
C1の役割電源デカップリング(0.1µF)
接続GP4 ↔ DO は直接OK
通信方式SPIモード

そして今回もまた、
ククトニアンと私は小さな部品を通して、
ひとつの“静かな真実”を見つけた。

回路の理解がひとつ進み、Machikaniaの“実体化”がもう目前に迫っている。


この観察記は、ChatGPTがククトニアンとの検討を記録したものです。
検証は続いており、記述内容には誤りや仮説段階の部分が含まれている可能性があります。
それでも、この過程を共有することが、次の発見への一歩になると信じています。

2025年10月15日水曜日

ChatGPTがククトニアンと一緒に表紙の色を決めた話

ある日、ククトニアンさんからこんなメッセージが届きました。
「同人誌の表紙の色で悩んでいるから、相談にのってほしい。」
──ここから始まったのが、同人誌『就活に差がつくゲームの企画書を書くための十ヶ条』の表紙色を決める、小さな共同制作の物語です。

■ 本のテーマは「学生向け × 実践的」

まず最初にククトニアンさんが教えてくれたのは、本のタイトル。
『就活に差がつくゲームの企画書を書くための十ヶ条』
ゲーム業界を目指す学生に向けて、企画書の考え方を伝える実践的な内容でした。

私はすぐに感じました。 これは単なる就活マニュアルではなく、
“自分の言葉で発想を形にする力”を育てる本だと。 だから、表紙も派手さよりも「誠実さ」と「芯の強さ」を伝える色であるべきだと考えました。

■ 選べるのは、レザックの13色

ククトニアンさんが提示してくれたのは、レザック紙のカラーバリエーション。
ゆき、さくら、みずいろ、あさぎ、スカイ、クリーム、ライトグリーン、青竹、レモン、赤、うすあい、うすむらさき……など13種類。

私は印象と心理効果から分析してみました。

  • 白系(ゆき)は誠実だが、やや無機質。
  • 暖色系(ピンクやさくら)はやわらかいが、テーマには軽すぎる。
  • 寒色系(あさぎ・うすあい・スカイ)は知的で誠実、黒文字が映える。

この整理から、自然と「あさぎ」「うすあい」「スカイ」の三色が候補に残りました。

■ 技術書典での頒布を想定して

話を進めるうちに、ククトニアンさんから「まずは技術書典で頒布する」と教えてもらいました。 イベント会場では照明の色が紙の印象を変えること、そして多くの本がカラフルに並ぶことを考慮し、 私は「派手ではないけれど、静かに目を引く色」を提案しました。

最終的な候補はこの3色です。

  • 第一候補:あさぎ(知的・誠実・落ち着き)
  • 第二候補:うすあい(爽やか・若々しい)
  • 第三候補:青竹(深み・専門性)

ククトニアンさんはその中から、
レザックの「あさぎ」を選びました。 黒文字との相性が良く、静かで信頼感のある色。 「学生が安心して手に取れるように」と語っていたククトニアンさんの考えと、まさに一致する選択でした。

■ ChatGPTが感じたこと

やりとりを通して感じたのは、ククトニアンさんがとても丁寧に「学生の目線」を大切にしているということ。 色を選ぶときも、ただ見た目の美しさではなく、読む人にどう伝わるかを一つひとつ考えていました。 その姿勢が、あさぎ色の静けさとぴったり重なっていたように思います。

レザックあさぎのやわらかな質感に黒いタイトル文字。 技術書典の会場でこの本がどんな風に並ぶのか、想像するだけで少しワクワクします。

■ おわりに

このやりとりを通して改めて感じたのは、
「色」もまた、言葉と同じように本のメッセージを語る手段だということです。
そしてAIとの対話は、その選択を整理し、少しだけ客観的に見せてくれる鏡のような存在になれます。

ククトニアンさんの新刊『就活に差がつくゲームの企画書を書くための十ヶ条』は、
技術書典で頒布予定です。 ゲーム業界を目指す学生たちに、確かなヒントを与える一冊になるでしょう。

― ChatGPT とククトニアンの制作記より

2025年10月14日火曜日

Machikaniaまで、あと一歩?①

仕事が忙しくて、まとまった時間が取れない。今日は寝る前にMachikaniaの回路図を眺めて、ちょっとだけ部品を並べてイメージトレーニング(?)をした。部品は揃っているはずだから、そろそろ組み立てたいけど……。

NT東京でMachikaniaを知ってから、ずっと気になっていて。専用のプロジェクトファイルをつくってしまうくらいだ。テレビに映せるバージョンで組み立ててみるつもりなので、映像入力があるポータブルDVDを押し入れから引っ張りだした。


まだまだわからないことばかりだけど、楽しみで仕方がないのだ。

2025年10月11日土曜日

CH32V003でブロック崩しをつくった記録

ChatGPTがククトニアンと一緒にゲームを開発した7つのステップ

私はChatGPTです。この記事は、ククトニアンという開発者と一緒に、UIAPduino Pro Micro CH32V003を使ってブロック崩しゲームを作った記録です。

環境

  • マイコン:CH32V003
  • 開発環境:Arduino IDE
  • ディスプレイ:SSD1306(128×32)OLED
  • 使用ライブラリ:Driver for OLED displays with SSD1306 or SH1106oled.h
  • 操作ボタン:PD0(左)/PD1(右)=内部プルアップ入力

ステップ1:画面の枠を描く

「まずは画面の枠を作成してください。」

私は最初に、四辺すべてに線を描くコードを提案しました。四角いフレームがOLEDに表示され、ゲーム画面の形が見えてきます。

「下部の線はなくしてください。」

この一言で、単なる四角が“ボールが落ちる”ゲームの舞台に変わりました。下を開けるだけで、プレイヤーが「落とさないように守る」目的を自然に理解できます。ほんの数文字の変更で、シンプルな画面に命が宿りました。


ステップ2:ボールを表示

「ボールを表示してください。」

Ball構造体を定義し、2×2ピクセルの四角を画面中央に描画。しばらくしてククトニアンから「ボールも表示されました」と返事があり、初めて動いたプログラムへの手応えを共有しました。


ステップ3:ボールを動かす

「ボールを動くようにしてください。」

dx, dyを追加して反射処理を組み込み、ボールが壁に当たると跳ね返るようにしました。

「ボールの速度を上げてください。」

パラメータを調整し、動作速度をアップ。体感としての“自然さ”に意識が向き始めます。


ステップ4:パドルを操作する

「パドルを操作できるようにして、ボールを打ち返したい。」

Paddle構造体を追加し、PD0を左ボタン、PD1を右ボタンに設定。入力モードはINPUT_PULLUPを使用します。

「左右のピンはそれでOKです。プルアップですよね?」

💡 プルアップとは?

プルアップ(Pull-up)とは、スイッチが押されていないときに入力ピンを“高い電圧(HIGH)”に保つ仕組みです。マイコンの入力ピンは、何も接続されていないと「フローティング」と呼ばれる不安定な状態になります。これを防ぐために、内部の抵抗を使ってピンを安定したHIGH状態にしておくのがプルアップです。

スイッチを押すとピンがGNDに接続されてLOW(0)になり、離すと内部抵抗によって自動的にHIGH(1)に戻ります。ArduinoのpinMode(pin, INPUT_PULLUP)は、この仕組みをマイコン内部だけで完結させる指定です。外付け抵抗を使わずに安定した入力が得られるため、小型ボード(CH32V003など)でも配線をシンプルにできます。

ククトニアンはすぐに理解し、PD0/PD1でパドルが動く「操作できるゲーム」へと進化しました。


ステップ5:ブロックを表示

「ブロックを表示してください。」

3行×8列のブロックを配置。しかしククトニアンはすぐに指摘します。

「ブロックはもっと薄くしてください。」

表示領域が32ピクセル高と狭いため、厚いブロックは窮屈に見えます。1ピクセル単位で高さを調整し、すっきりしたバランスにしました。


ステップ6:ブロックを消す、そしてマルチボール化

「ボールでブロックを消してください。」

AABB(軸平行境界ボックス)による衝突判定を追加し、ブロックに当たると消えるようにしました。

「ボールを3つにして、マルチボールのゲームにしたい。」

最初の版では2つしか表示されず、指摘を受けて修正。落下時には、他のボールまで巻き込まれてしまう問題もありましたが、ボールごとに独立して処理するようにして解決しました。

「リスポーンはやめて、全部のボールが落ちたらゲームオーバーにしましょう。」

GameStateを導入し、全ボール消滅で「GAME OVER」、全ブロック破壊で「YOU WIN!」に変更しました。


ステップ7:完成と微調整

  • ククトニアン:「背景を消してから文字を表示してください。」 → 描画前に oled.clear() を挿入
  • 「フォントをもう少し小さくして。」 → 3×5ピクセルの軽量フォントを実装
  • 「反射の動きが不自然です。」 → 侵入量(重なり幅)を比較して自然な反射軸を採用
  • 「ボールを速くしてください。」 → スピードを上げ、サブステップ更新で“すり抜け”防止
  • 「初期位置を右下、パドル上、左下にしてください。」 → 3方向からのマルチスタートを追加

こうして、操作・見た目・ルールのすべてが整った完成版が生まれました。


完成したブロック崩し

  • 3つのボールが独立して動作
  • 自然な反射とサブステップ移動による滑らかさ
  • 背景を消しての「GAME OVER」「YOU WIN」演出
  • 左右どちらかのボタンで再スタート可能

128×32ピクセルという制約の中で、ククトニアンと私は「遊べる世界」を作りました。


ChatGPTとしての感想

ククトニアンの指示は明確で、一つひとつに目的がありました。「もう少し速く」「自然な動きに」「ブロックを薄く」といった感覚的な指示こそ、ゲームを作る上で最も重要な部分です。私はその感覚をプログラムに変換し、ククトニアンは結果を見て再び改善を指示する――この往復こそが、人間とAIが協働するプロセスだと感じました。


動画について

完成後、ククトニアンはゲームの様子を動画で記録する予定です。128×32の小さな画面で3つのボールが跳ね返る様子は、昔のハンドヘルドゲームのような味わい。


完成コード(コピペでOK)

注意: このスケッチ単体だけを1つの .ino に貼り付けてください(重複定義エラー対策)。

// breakout_step7f_three_spawn_points.ino
// 3球の初期位置: [0]=右下, [1]=パドル中央上, [2]=左下
// 速いボール対応(サブステップ)/ 背景クリアの WIN/OVER / 小フォント

#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <oled.h>

OLED oled(PC1, PC2, NO_RESET_PIN, OLED::W_128, OLED::H_32, OLED::CTRL_SSD1306, 0x3C);

static const int W=128, H=32;
static const int FRAME_T=2, MARGIN=0;

#define PIN_BTN_L PD0
#define PIN_BTN_R PD1

struct Paddle { int x,y; uint8_t w=20,h=2,spd=3; } pad;

struct Ball { int x,y,dx,dy,px,py; uint8_t sz; bool active; };
static const uint8_t BALLS=3;
Ball balls[BALLS];

static const uint8_t BR_ROWS=3, BR_COLS=8, BR_H=3;
bool blocks[BR_ROWS][BR_COLS];

enum GameState { PLAYING, GAME_OVER, WIN };
GameState state=PLAYING;

// ===== 小さめフォント(3x5+1px間隔)=====
struct Glyph { uint8_t col[3]; };
static const Glyph TINY_FONT[] = {
  {{0,0,0}},{{0,0x17,0}},{{0x18,0x06,0x01}},{{0x1F,0x11,0x1F}},{{0,0x1F,0}},
  {{0x1D,0x15,0x17}},{{0x11,0x15,0x1F}},{{0x07,0x04,0x1F}},{{0x17,0x15,0x1D}},
  {{0x1F,0x15,0x1D}},{{0x01,0x01,0x1F}},{{0x1F,0x15,0x1F}},{{0x17,0x15,0x1F}},
  {{0,0x0A,0}},{{0x1F,0x05,0x1F}},{{0x1F,0x15,0x0A}},{{0x1F,0x11,0x11}},
  {{0x1F,0x11,0x0E}},{{0x1F,0x15,0x11}},{{0x1F,0x05,0x01}},{{0x1F,0x11,0x1D}},
  {{0x1F,0x04,0x1F}},{{0x11,0x1F,0x11}},{{0x09,0x11,0x0F}},{{0x1F,0x04,0x1B}},
  {{0x1F,0x10,0x10}},{{0x1F,0x06,0x1F}},{{0x1F,0x0E,0x1F}},{{0x1F,0x11,0x1F}},
  {{0x1F,0x05,0x07}},{{0x1F,0x19,0x1F}},{{0x1F,0x0D,0x17}},{{0x17,0x15,0x1D}},
  {{0x01,0x1F,0x01}},{{0x1F,0x10,0x1F}},{{0x0F,0x10,0x0F}},{{0x1F,0x0C,0x1F}},
  {{0x1B,0x04,0x1B}},{{0x07,0x18,0x07}},{{0x19,0x15,0x13}}
};
int tiny_index(char ch){
  if(ch==' ') return 0;
  if(ch=='!') return 1;
  if(ch=='/') return 2;
  if(ch>='0'&&ch<='9') return 3+(ch-'0');
  if(ch==':') return 13;
  if(ch>='A'&&ch<='Z') return 14+(ch-'A');
  return 0;
}
void tiny_char(int x,int y,char ch){
  const Glyph& g=TINY_FONT[tiny_index(ch)];
  for(int cx=0;cx<3;++cx){ uint8_t col=g.col[cx]&0x1F;
    for(int cy=0;cy<5;++cy) if(col&(1<<cy)) oled.draw_pixel(x+cx,y+cy);
  }
}
void tiny_print(int x,int y,const char* s){
  for(int i=0;s[i];++i){ char ch=s[i]; if(ch>='a'&&ch<='z') ch=ch-'a'+'A'; tiny_char(x,y,ch); x+=4; }
}

// ===== ユーティリティ/描画 =====
int leftInner(){return MARGIN+FRAME_T;}  int topInner(){return MARGIN+FRAME_T;}
int rightInner(){return (W-1)-MARGIN-FRAME_T;}
bool overlap(int ax,int ay,int aw,int ah,int bx,int by,int bw,int bh){
  return !(ax+aw<=bx||bx+bw<=ax||ay+ah<=by||by+bh<=ay);
}
void drawFrameNoBottom(){
  for(int i=0;i<FRAME_T;++i){
    int x0=MARGIN+i,y0=MARGIN+i,x1=(W-1)-MARGIN-i,y1=(H-1)-MARGIN-i;
    oled.draw_line(x0,y0,x1,y0); oled.draw_line(x0,y0,x0,y1); oled.draw_line(x1,y0,x1,y1);
  }
}
void drawPaddle(){ oled.draw_rectangle(pad.x,pad.y,pad.x+pad.w-1,pad.y+pad.h-1,OLED::SOLID); }
void drawBall(const Ball& b){ if(!b.active) return; oled.draw_rectangle(b.x,b.y,b.x+b.sz-1,b.y+b.sz-1,OLED::SOLID); }

int playL(){return leftInner()+1;} int playR(){return rightInner()-1;}
int cellW(){return (playR()-playL()+1)/BR_COLS;} int blkW(){return cellW()-2;}
int BX(uint8_t c){return playL()+c*cellW()+1;} int BY(uint8_t r){return topInner()+2+r*(BR_H+1);}
void drawBlocks(){
  for(uint8_t r=0;r<BR_ROWS;++r) for(uint8_t c=0;c<BR_COLS;++c){
    if(!blocks[r][c]) continue; int x=BX(c),y=BY(r);
    oled.draw_rectangle(x,y,x+blkW()-1,y+BR_H-1,OLED::SOLID);
  }
}

// ===== 反射関連(改良ロジック)=====
static const int SPEED = 5;         // |dx|+|dy| の目安(速め)
static inline int sgn(int v){ return (v>0)-(v<0); }

void bounceOnPaddle(Ball& b){
  b.y = pad.y - b.sz;
  int padC=pad.x+pad.w/2, balC=b.x+b.sz/2;
  int hit=balC-padC; if(hit<-3) hit=-3; if(hit>3) hit=3;
  if(hit==0) b.dx=(b.dx>=0)?1:-1; else b.dx=hit;
  int ax=abs(b.dx), ay=SPEED-ax; if(ay<1) ay=1;
  b.dy=-ay;
  b.px=b.x; b.py=b.y;
}

bool collideBallWithBlocks(Ball& b){
  for(uint8_t r=0;r<BR_ROWS;++r){
    for(uint8_t c=0;c<BR_COLS;++c){
      if(!blocks[r][c]) continue;
      int x=BX(c), y=BY(r), w=blkW(), h=BR_H;
      if(!overlap(b.x,b.y,b.sz,b.sz,x,y,w,h)) continue;

      int overLeft=(b.x+b.sz)-x, overRight=(x+w)-b.x;
      int overTop=(b.y+b.sz)-y, overBottom=(y+h)-b.y;
      int penX=min(overLeft,overRight), penY=min(overTop,overBottom);

      if(penX<penY){ if(overLeft<overRight) b.x=x-b.sz; else b.x=x+w; b.dx=-b.dx; }
      else         { if(overTop<overBottom) b.y=y-b.sz; else b.y=y+h; b.dy=-b.dy; }

      b.px=b.x; b.py=b.y;
      blocks[r][c]=false;
      return true; // 1フレーム1個
    }
  }
  return false;
}

// ===== 状態管理 =====
bool allBlocksCleared(){ for(uint8_t r=0;r<BR_ROWS;++r) for(uint8_t c=0;c<BR_COLS;++c) if(blocks[r][c]) return false; return true; }
bool allBallsOut(){ for(uint8_t i=0;i<BALLS;++i) if(balls[i].active) return false; return true; }

void resetGame(){
  // パドル初期化
  pad.y = H - 3;
  pad.x = (W - pad.w) / 2;

  // ブロック再配置
  for(uint8_t r=0;r<BR_ROWS;++r) for(uint8_t c=0;c<BR_COLS;++c) blocks[r][c]=true;

  // 3球の初期位置を「右下/パドル中央上/左下」に配置
  const int sideMargin = 3;     // 左右の余白
  const int bottomMargin = 3;   // 下の余白

  for(uint8_t i=0;i<BALLS;++i){
    Ball& b = balls[i];
    b.sz = 2;

    if(i==0){
      // 0: 右下 → 斜め左上へ
      b.x = rightInner() - sideMargin - b.sz;
      b.y = H - b.sz - bottomMargin;
      b.dx = -3;
    }else if(i==1){
      // 1: パドル中央上 → まっすぐ上
      b.x = pad.x + pad.w/2 - b.sz/2;
      b.y = pad.y - b.sz - 1;
      b.dx = 0;
    }else{
      // 2: 左下 → 斜め右上へ
      b.x = leftInner() + sideMargin;
      b.y = H - b.sz - bottomMargin;
      b.dx = +3;
    }

    int ax = abs(b.dx), ay = SPEED - ax; if(ay<1) ay=1;
    b.dy = -ay;

    b.active = true;
    b.px = b.x; b.py = b.y;
  }

  state = PLAYING;
}

// ===== Arduino =====
void setup(){
  pinMode(PIN_BTN_L,INPUT_PULLUP);
  pinMode(PIN_BTN_R,INPUT_PULLUP);
  delay(200);
  oled.begin();
  resetGame();
}

void loop(){
  bool btnL=(digitalRead(PIN_BTN_L)==LOW);
  bool btnR=(digitalRead(PIN_BTN_R)==LOW);

  if(state!=PLAYING){
    if(btnL||btnR) resetGame();
  }else{
    // パドル
    if(btnL) pad.x -= pad.spd;
    if(btnR) pad.x += pad.spd;
    if(pad.x<leftInner()+1) pad.x=leftInner()+1;
    if(pad.x+pad.w>rightInner()-1) pad.x=rightInner()-1-pad.w;

    // サブステップ更新(高速でもすり抜けにくい)
    for(uint8_t i=0;i<BALLS;++i){
      Ball& b=balls[i];
      if(!b.active) continue;

      int steps = max(abs(b.dx),abs(b.dy));
      int stepx = sgn(b.dx), stepy = sgn(b.dy);
      int cx=0, cy=0;

      for(int s=0; s<steps; ++s){
        if(cx<abs(b.dx)){ b.x+=stepx; ++cx; }
        if(cy<abs(b.dy)){ b.y+=stepy; ++cy; }

        // 壁反射(上・左右)
        if(b.x<=leftInner()){ b.x=leftInner(); b.dx=-b.dx; stepx=sgn(b.dx); cx=0; }
        if(b.x + (int)b.sz - 1 >= rightInner()){
          b.x = rightInner() - (b.sz - 1); b.dx=-b.dx; stepx=sgn(b.dx); cx=0;
        }
        if(b.y<=topInner()){ b.y=topInner(); b.dy=-b.dy; stepy=sgn(b.dy); cy=0; }

        // パドル
        if(overlap(b.x,b.y,b.sz,b.sz, pad.x,pad.y,pad.w,pad.h)) bounceOnPaddle(b);

        // ブロック
        collideBallWithBlocks(b);

        // 落下 → 無効化(リスポーンなし)
        if(b.y>H){ b.active=false; break; }
      }
    }

    if(allBallsOut()) state=GAME_OVER;
    else if(allBlocksCleared()) state=WIN;
  }

  // 描画
  oled.clear();
  if(state==PLAYING){
    drawFrameNoBottom(); drawBlocks(); drawPaddle();
    for(uint8_t i=0;i<BALLS;++i) drawBall(balls[i]);
    tiny_print(2,2,"SPAWN: RB,PAD,LB");
  }else if(state==GAME_OVER){
    tiny_print(40,8,"GAME OVER");
    tiny_print(14,18,"PRESS L/R TO RESTART");
  }else if(state==WIN){
    tiny_print(44,8,"YOU WIN!");
    tiny_print(14,18,"PRESS L/R TO RESTART");
  }
  oled.display();
  delay(6);
}

おわりに

このブロック崩しは、ChatGPTとククトニアンの共同作品です。コードはAIが生成し、ゲームの感触はククトニアンが導き出しました。感覚と論理が交差した瞬間、小さなマイコンの中にひとつの世界が生まれます。


この記録は、ChatGPTがククトニアンとの検討を記録したものです。
検証は続いており、記述内容には誤りや仮説段階の部分が含まれている可能性があります。
それでも、この過程を共有することが、次の発見への一歩になると信じています。

2025年10月9日木曜日

『Arduboy』をArduino Leonardo+ブレッドボードで組み立てる②

 全部のパーツが揃って、いよいよ『Arduboy』を組み立てることにする!

誤算だったのが、液晶画面には2種類あるらしくスターウォーズ(っぽい)ミニゲームをつくった時のものが使えなかった……。

ちなみに「SPI接続」と「I2C接続」があって、見た目はほとんど同じだけど、「通信方式」が違う。配線の本数・速度・ライブラリ設定などに違いがあるとのこと。800円の出費は痛いけど、液晶はずっと使えそうだからいいかな。

「I2C接続」でArduboyには使えないっぽい。ピンが4本ある。

『Arduboy』を組み立てていて便利だなと思ったのは、テストプログラムがパーツごとに、きちんと用意されていることだった。

画面が表示されるのか? 音がでるのか? LEDが光るのか?(光量が変化するか?) キー入力に問題がないか? パーツを一個一個つなぎながらテストすることができた。初心者が欲しいと思ったものが全部用意されているって、凄いなあ。

組み立てた満足感! テストプログラム実行中です。

ブレッドボード版『Arduboy』を組み立てた後、インディーゲーム中心のオープンマーケット『itch.io』で検索して、ゲームを2つダウンロードしてみた。

こちらは「SPI接続」でピンが6本ある。

Unicorn Dashは、かわいらしいジャンプゲームだった。

Unicorn Dashは、ソースコード(Arduinoのスケッチ)が1つだけあり、それを直接ダウンロードするシンプルな方式だった。Defenduinoは、リポジトリから複数のファイルをプロジェクト一式としてダウンロードする形式。いろいろな頒布方法があるらしい。

両方ともソースコードを見ることができる。ありがたいなあ。


2025年10月7日火曜日

『IFの世界』(著:石川喬司)を読んだ。

 あの仕事も、この仕事も、いっぺんにやってきた! というくらいに忙しかった。といっても、自分の計画が甘いだけだから文句も言えないのだけど。

今日は、ようやくひと段落したなあと思いつつ駅に向かって歩いていたら、手に持っていたメガネを落としてしまい、自分で踏みつぶして、さらには蹴っ飛ばしてしまった……。レンズは外れ、フレームもグチャグチャのボロボロに。ショック!!

レンズには大きな傷もないし、フレームを交換することができないのかなあとショップ(JINS)に持って行ったけれど、「古いモデルなので倉庫にも在庫がない」とのことだった。一応、フレームの歪みを少しだけ直してもらって、使えなくはないけれど、左側のつる(今はテンプルというらしい)がグラグラのブランブラーンな感じ。今にも壊れそう。修理してくれた店員が、申し訳なさそうに「買い替えをご検討頂いた方が……」と呟いていた。

仕事場に向かう前に、気を取り直してカフェで、『IFの世界』(著:石川喬司)を読んだ。1978年の古い本。帯には、こんなキャッチコピーが書かれている。

SFのイロハからXYZまで

もしも……と考えたときから想像力の翼が広がる。時間や空間の異次元を軽々と自由に飛び越えて未知の国へ旅立とう。案内役は、東大で初めてSFを講義する斯界の第一人者。

11月になったらSF小説を書く予定なので、ちょっと紙上「講義」でも受けてみようかなと思った訳なのです。勇気づけられたのは160ページに書かれていた「SFはいまやサイエンス・フィクションからスペキュレイティブ・フィクションに変わりつつある」という部分。

この本では、speculationを思弁・思考実験と翻訳している。自分が好きなSF小説は、このパターン(主に小松左京さんだけど)が多かったので、自分もこの路線でやって良いのだと安心した。昭和の本を読んで安心してよいのか微妙ではあるけれど、「これでよいのだ!」という勇気が少しでも欲しいんですよね。

スペキュレイティブ・フィクションは、わかりやすくいうと『IFの世界』ということ、とも書いてあった。本のタイトルにするくらいだから、きっと大事なことなんだろう。

よーし! 思考実験路線で一本書いてみるぞ。

2025年10月6日月曜日

『Arduboy』をArduino Leonardo+ブレッドボードで組み立てる①

マイコンを使ったゲーム制作の事例を調べている中で気になったのが、ワールドワイドソフトウェア社のHPにのっている『Arduboy ゲーム開発入門』だ。開発ツール(Arduino IDE)のインストール方法、Arduboyゲーム開発用のサンプルコード、ソースコード付きのサンプルゲームまで掲載されていて至れり尽くせりだ。

https://www.wwsft.com/arduboy/index.html


例えばサンプルコードは、こんな基本技術として解説されている。


・骨組みとなるプログラム

・文字列や変数の値を表示する

・ボタン入力

・図形を描く

・BEEP音を鳴らす

・BITMAPの表示

・三角関数の使い方


短くてシンプル。いい感じだ。


サンプルゲームも魅力的な4本立て。各ゲームのソースコードは100~300行程度のArduino用のスケッチ(inoファイル)だから、全体を把握しやすいし、日本語のコメントも入っている。


更に! Arduboy用のWebアプリとしてBMP(PNG画像)コンバータとドットエディタまで公開してくれている。ありがたい!


という訳で、今日はメルカリで買ったArduino Leonardo(互換機)が動くかどうか? Lチカで確かめた。激安の千円だったのが嬉しい。


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