3Dの1部屋から脱出を完成させる｜Unityで学ぶカメラとレイ

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▶ この回の完成形を、この場で遊ぶ

ブラウザで動く『3Dの1部屋から脱出』です。Unity 6.3 LTS の完成プロジェクトと同じルール（制限時間 40 秒、光るコア 3 つ、候補 6 か所から毎回 3 か所、部屋の真ん中から見回すだけ）です。

記事中の C#・ダウンロード ZIP と同じルールです。はじめる（または画面を一度クリックしてから R）で開始。左クリックで拾う、A/D・←→・右ドラッグで見回し。スマホはタップで拾う、横になぞるか ◀ ▶ で見回し。

Unity の完成プロジェクト

上で遊んでいるものと同じゲームです。ZIP を解凍し、Unity 6.3 LTS（執筆時点の最新パッチは 6000.3.25f1）でフォルダを開いて Assets/Scenes/Main.unity を Play。

unity-room-escape.zip をダウンロード

はじめに

「3D の物をクリックしたいのに、何も反応しない…画面の点と 3D の物って、どうつながっているの？」——そんな疑問向けです。

この記事では、Unity 6.3 LTS で、3Dの1部屋から脱出する小さなゲームを完成させます。部屋の真ん中に立ったまま見回し、40 秒以内に光るコア 3 つをクリックで拾います。3 つそろうと北の壁の出口が赤から緑に変わり、出口をクリックすればクリア。間に合わなければ時間切れで、R やボタンで何度でもやり直せます。

今週身につけること：カメラとレイ。 クリックした画面の点を、カメラが「奥へ伸びる見えない光線（レイ）」に変えます。これが Camera.ScreenPointToRay です。そのレイが最初に当たった Collider（当たり判定の形）を Physics.Raycast で調べます。どのレイヤーに当ててよいかは LayerMask で決めます。

これまでの完成ゲームは 2D だけでした。今回が連載で最初の 3D です。前回（第5回）は Godot で敵の出現と射程を扱いました。今週はエンジンを Unity だけに切り替えます。

完成形と、やらないこと

• 作るもの： 12m × 12m の部屋 1 つ。光るコア 3 つ（候補 6 か所からランダム）、箱 2 つ、出口ゲート 1 つ。40 秒タイマー、コア数、クリア（残り秒数とベスト）、時間切れ、やり直し。Unity ZIP と、同じルールのイン記事プレイ。
• やらないこと： 歩き回る移動、ジャンプ、物語や会話、アイテム欄、セーブ、Godot 併記。
• 持ち帰る1アイデア： 3D の物をクリックするときは、画面の点 → カメラのレイ → 最初に当たった Collider の順に考える。見た目ではなく Collider に当たる。

カメラとレイを先に図で見る

3D の画面は、カメラから見た景色を平らな画面に写したものです。だから画面の 1 点は、3D の世界では「カメラから奥へまっすぐ伸びる線」に対応します。公式マニュアルのIntroduction to raycastingでも、カメラの視界の各点は世界の中の線に対応する、と説明されています。

1. 画面の点： マウスの位置はピクセルで、画面の左下が (0, 0) です（Camera.ScreenPointToRay）。
2. レイ： ScreenPointToRay が返す Ray は、カメラの位置ではなく近クリップ面（今回は 0.3m 先）から出発します。
3. 当たり： Physics.Raycast は、レイが Collider に当たれば true を返します。out RaycastHit hit には、当たった collider・point（位置）・distance（レイの出発点からの距離）が入ります（RaycastHit）。

準備（Unity 6.3 LTS）

1. Unity 6 の公式ページの案内に沿って、Unity Hub から Unity 6.3 LTS を入れます。LTS は長期サポート版です。執筆時点の最新パッチは 6000.3.25f1（2026年9月24日公開）で、第4回と同じ 6.3 系です。
2. 上の unity-room-escape.zip を解凍し、Hub の「Add」→「Add project from disk」でそのフォルダを開きます。記事に載せていない進行役と部屋の生成コードも必要なため、まずは ZIP の完成プロジェクトを使ってください。
3. 入力は Input System パッケージ 1.20.1 を使います。Unity 6.3 向けに公開されている版です（Input System（Unity 6.3 マニュアル））。ZIP には依存パッケージとして設定されています。Unity が必要なパッケージを取得できる環境で開いてください。自分で組む場合は Package Manager から入れ、Project Settings → Player の Active Input Handling を Input System Package (New) にします。古い Input.mousePosition は旧 Input Manager の機能で、公式は新しいプロジェクトでは Input System を勧めています（Input.mousePosition）。
4. Project Settings → Tags and Layers で、User Layer 6 に Pickup を追加します（ZIP は設定済み）。コアと出口だけをこのレイヤーにします（レイヤーの割り当て）。

ルール（数字は記事・ZIP・プレイで共通）

• 制限時間 40 秒。0 になったら時間切れ
• 光るコア 3 つ。候補 6 か所から、毎回 3 か所が選ばれる
• カメラは部屋の真ん中 (0, 1.6, 0) に固定。縦の視野角 60°。左右だけ見回せる（A/D・←→ は 1 秒に 90°、右ドラッグは 1 ピクセル 0.25°）
• レイの長さは 30m。Default（壁・床・天井・箱）と Pickup（コア・出口）に当たる。最初に当たったものだけが反応する
• 3 つ拾うと出口が赤 → 緑。緑の出口をクリックでクリア。スコアは残り秒数（ベストは遊んでいる間だけ記録）

エディタでの組み立て（ZIP と同じ形）

ZIP では、Play を押した瞬間に RoomBuilder.cs が部屋をコードで組み立てます。以下は生成される構成の説明です。ZIP で手動配置すると自動生成された物と重複するため、追加で配置せず、Play 中の Hierarchy で確認してください。自分で手動配置に変える場合は、生成処理と進行役の参照も合わせて変更する必要があります。

1. Main Camera：位置 (0, 1.6, 0)、Projection は Perspective、Field of View 60、Clipping Planes の Near 0.3。ClickRay と CameraLook を付けます（ZIP は付けてあります。外れていても RoomGame が足します）。
2. 空の GameObject「RoomGame」：RoomGame.cs を付けます。HUD（コア数・残り秒・「当たった」表示）は OnGUI で文字を描くだけなので、Canvas は使いません。
3. 部屋：Cube を 6 つ（Floor・Ceiling・Wall_N/S/E/W）。Cube には最初から BoxCollider が付いています（GameObject.CreatePrimitive）。
4. 箱：Cube を 2 つ（Crate_A・Crate_B、0.8m 角）。Default レイヤーのままにして、レイを止める役にします。
5. コア：Sphere を 3 つ（Core_1〜3、直径 0.6m）。SphereCollider 付き。Layer を Pickup にし、RayTarget（種類 Core）を付けます。
6. 出口：薄い Cube（ExitGate、1.6m × 2.4m）を北の壁の手前に。Layer を Pickup にし、RayTarget（種類 Exit）を付けます。

なぜ Collider が必要なのか。レイが調べるのは見た目（メッシュの絵）ではなく、物理の当たり判定だからです。公式のColliderの説明どおり、BoxCollider や SphereCollider はすべて Collider の仲間です。

スクリプト1：ClickRay.cs（画面の点 → レイ → 当たった Collider）

ファイル名：Assets/Scripts/ClickRay.cs。Main Camera に付けます。今週の核です。ZIP の中身とまったく同じ全文です。

using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

/// <summary>
/// 画面のクリック位置からレイ（見えない光線）を飛ばし、最初に当たった Collider を調べる。
/// Main Camera に付けます。
/// </summary>
[RequireComponent(typeof(Camera))]
public class ClickRay : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] float maxDistance = 30f;  // レイの長さ（m）。部屋の対角より長ければOK
    [SerializeField] LayerMask hitLayers;      // レイが当たってよいレイヤー（Default と Pickup）
    [SerializeField] RoomGame game;            // 進行役。空なら自動で探す

    Camera cam;

    /// <summary>HUD に出す「最後に当たったもの」</summary>
    public string LastHitText { get; private set; } = "当たった：まだクリックしていません";

    void Awake()
    {
        cam = GetComponent<Camera>();
        // Inspector で未設定（Nothing）なら、壁や箱（Default）とコア・出口（Pickup）に当てる
        if (hitLayers.value == 0)
            hitLayers = LayerMask.GetMask("Default", "Pickup");
        if (game == null)
            game = FindFirstObjectByType<RoomGame>();
    }

    // クリックは「押したフレーム」だけ true なので、Update で読みます
    void Update()
    {
        var mouse = Mouse.current;
        if (mouse == null || !mouse.leftButton.wasPressedThisFrame)
            return;
        if (game != null && !game.IsPlaying)
            return;

        // 1) 画面の点（ピクセル。左下が 0,0）→ 2) カメラから奥へ伸びるレイ
        Vector2 screenPos = mouse.position.ReadValue();
        Ray ray = cam.ScreenPointToRay(screenPos);

        // 3) レイが最初に当たった Collider を調べる（hitLayers 以外は素通り）
        if (Physics.Raycast(ray, out RaycastHit hit, maxDistance, hitLayers))
        {
            LastHitText = $"当たった：{hit.collider.name}（{hit.distance:0.0}m）";
            // Scene ビューに黄色い線を1秒表示（Game ビューには出ません）
            Debug.DrawLine(ray.origin, hit.point, Color.yellow, 1f);

            if (hit.collider.TryGetComponent(out RayTarget target))
                target.OnRayClick();
        }
        else
        {
            LastHitText = "当たった：なし";
            Debug.DrawRay(ray.origin, ray.direction * maxDistance, Color.white, 1f);
        }
    }
}

読みどころ：

• Mouse.current.leftButton.wasPressedThisFrame は、押したフレームだけ true です。だからクリックは Update で読みます。マウスの位置は mouse.position.ReadValue()（Mouse クラス（Input System 1.20））。公式の Physics.Raycast のページにも、同じ書き方で ScreenPointToRay に渡す例があります。
• LayerMask.GetMask("Default", "Pickup") は、レイヤー名から「当ててよいレイヤーの組」を作ります（LayerMask.GetMask）。Inspector の Hit Layers で選んでも同じです。
• 当たったら hit.collider.name と hit.distance を HUD に出します。Debug.DrawLine は Scene ビューに 1 秒だけ線を残します（Debug.DrawLine）。

別ゲームで変えるところ： maxDistance（「手が届く距離」にしたいなら 3〜5m）、hitLayers の組み合わせ、当たったときの処理（hit.point に物を置けば、設置型のゲームになります）。

スクリプト2：RayTarget.cs（レイで押される側）

ファイル名：Assets/Scripts/RayTarget.cs。コアと出口に付けます。Inspector で Kind を Core か Exit にします。

using UnityEngine;

/// <summary>
/// レイでクリックされる側。コアと出口の両方に付けます。
/// レイが当たるのは Collider だけ。見た目（Mesh）だけでは当たりません。
/// </summary>
public class RayTarget : MonoBehaviour
{
    public enum Kind { Core, Exit }

    [SerializeField] Kind kind = Kind.Core;
    [SerializeField] RoomGame game;  // 空なら自動で探す

    public Kind TargetKind => kind;

    void Awake()
    {
        if (game == null)
            game = FindFirstObjectByType<RoomGame>();
        // よくある失敗：Collider が無い → クリックしても何も起きない
        if (!TryGetComponent(out Collider _))
            Debug.LogWarning($"{name} に Collider がありません。レイが当たりません。");
    }

    /// <summary>コードから作るとき用（RoomBuilder が使います）</summary>
    public void Setup(Kind newKind, RoomGame owner)
    {
        kind = newKind;
        game = owner;
    }

    /// <summary>ClickRay のレイが当たったときに呼ばれる</summary>
    public void OnRayClick()
    {
        if (game == null)
            return;
        if (kind == Kind.Core)
            game.CollectCore(this);
        else
            game.TryExit();
    }
}

別ゲームで変えるところ： Kind に種類を足します（例：Switch、Enemy）。押されたときの処理は OnRayClick の中だけ書き換えれば、ClickRay 側は触らずに済みます。TryGetComponent は、付いていれば取り出し、無ければ false を返すメソッドです（Component.TryGetComponent）。

スクリプト3：CameraLook.cs（その場で左右を見回す）

ファイル名：Assets/Scripts/CameraLook.cs。Main Camera に付けます。位置は動かさず、Y 軸まわりだけ回します。

using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

/// <summary>
/// 部屋の真ん中に立ったまま、左右だけ見回す（カメラの位置は動かさない）。
/// Main Camera に付けます。
/// </summary>
public class CameraLook : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] float keySpeed = 90f;     // A/D・←→ を押している間、1秒に回る角度
    [SerializeField] float dragSpeed = 0.25f;  // 右ドラッグ 1 ピクセルあたりの角度

    float yaw;  // 左右の向き（度）。0 で出口のある北の壁を向く

    void Start()
    {
        yaw = transform.eulerAngles.y;
    }

    void Update()
    {
        var kb = Keyboard.current;
        if (kb != null)
        {
            if (kb.aKey.isPressed || kb.leftArrowKey.isPressed)
                yaw -= keySpeed * Time.deltaTime;
            if (kb.dKey.isPressed || kb.rightArrowKey.isPressed)
                yaw += keySpeed * Time.deltaTime;
        }

        var mouse = Mouse.current;
        if (mouse != null && mouse.rightButton.isPressed)
            yaw += mouse.delta.ReadValue().x * dragSpeed;

        // 上下は固定。Y 軸まわりだけ回す
        transform.rotation = Quaternion.Euler(0f, yaw, 0f);
    }

    /// <summary>やり直し時に正面（出口）へ向け直す</summary>
    public void ResetYaw(float newYaw)
    {
        yaw = newYaw;
        transform.rotation = Quaternion.Euler(0f, yaw, 0f);
    }
}

別ゲームで変えるところ： keySpeed と dragSpeed。上下も見たいなら pitch を足して Quaternion.Euler(pitch, yaw, 0f) にし、-60〜60° くらいに制限します。カメラが回っても、ClickRay はいまのカメラの向きでレイを作るので、そのまま正しく当たります。キーは Keyboard クラスの aKey・leftArrowKey などで読んでいます。

進行役：RoomGame.cs と RoomBuilder.cs（ZIP に全文）

この 2 つはゲームの枠なので、記事では要点だけにします。全文は ZIP にあります。

• RoomGame は状態を 4 つ持ちます：Ready（準備）→ Playing（プレイ中）→ Clear（クリア）／TimeUp（時間切れ）。ClickRay は IsPlaying のときだけレイを飛ばします。
• Playing の間だけ timeLeft -= Time.deltaTime で 40 秒から減らします。0 で TimeUp。
• CollectCore はコアを SetActive(false) にします。GameObject ごと止めると Collider も止まり、次のレイは素通りします（GameObject.SetActive）。
• 3 つそろうと SetExitOpen(true) で出口を緑に。TryExit は、そろっていなければ「出口はまだ閉じています」と出すだけです。
• 色は Material.color で変えています。Built-in の Standard でも URP の Lit でも「メインの色」を指します（Material.color）。
• R キー（Keyboard.current.rKey.wasPressedThisFrame）か画面のボタンで、いつでも最初からやり直せます。

Play で確認すること（レイが分かったかを見る）

1. はじめるを押し、正面（出口）の真ん中をクリックします。左下に 「当たった：ExitGate（5.6m）」 と出れば正解です。出口の表面はカメラから 5.9m 先です。レイは近クリップ面（0.3m 先）から出発するので、距離は 5.6m になります。
2. 床・壁・箱をクリックすると、Floor・Wall_N・Crate_B のように名前と距離が変わります。プレイ中なら何も拾えなくても、クリックするたびにレイが何に当たったかを確認できます。
3. Play 中に Scene タブへ切り替えます。クリックのたびに、カメラから当たった所まで黄色い線が 1 秒出ます。
4. コアを 3 つ拾うと出口が緑になります。クリックすれば「脱出成功！ 残り ○○ 秒」。待っていれば時間切れ。どちらも「もう一度（R）」で戻れます。
5. 試しに ClickRay の Hit Layers から Default を外し、Pickupを含む非ゼロのマスクを残して Play。壁や箱をクリックしても「当たった：なし」になり、コアと出口だけに当たります。これが LayerMask の役目です（試したら戻します）。

つまずきポイント（1つ）：コアをクリックしても拾えない

よくある原因は 2 つです。コアに Collider が無いか、コアのレイヤーがレイの対象外になっているかです。

• Collider が無い： 3D モデルを読み込んだだけだと、Collider は付いていません。見た目はあるのに、レイは素通りします。RayTarget は Collider が無いと Console に「Collider がありません」と警告を出します。
• Ignore Raycast レイヤー／Hit Layers に入っていない： Ignore Raycast レイヤーは、もともとレイを受けない用のレイヤーです（Physics.IgnoreRaycastLayer）。コアをうっかりそこに入れると、クリックはコアを抜けて奥の壁に当たります。

気づき方： 左下の「当たった：」を見ます。コアをクリックしたのに Wall_S など奥の物の名前が出たら、レイはコアを素通りしています。Play 中に Hierarchy でコアを選び、Inspector の Layer と SphereCollider のチェックを確認します。Scene ビューの黄色い線が、コアを突き抜けていないかも見ます。

できたこと

• 3D の 1 部屋で、40 秒・コア 3 つ・出口のある小さなゲーム（目標・失敗・スコア・やり直し付き）を Unity 6.3 LTS で完成させた。
• Input System でマウスとキーを読み、カメラをその場で左右に回した。
• 同じルールのイン記事プレイと Unity ZIP を手に入れた。

身についたこと

• カメラとレイ： 画面の点（左下が 0,0）→ ScreenPointToRay → 近クリップ面から出るレイ。
• Physics.Raycast は最初に当たった Colliderだけを返す。hit.collider・hit.distance・hit.point で中身が分かる。
• LayerMask で「当ててよいレイヤー」を選ぶ。Collider が無い物や、指定したレイヤーマスクに含まれない物には当たらない。Ignore Raycast は既定で除外されるが、明示的な指定は可能。

使い回しメモ

• スニペット： ClickRay.cs（ScreenPointToRay → Physics.Raycast（LayerMask 付き）→ TryGetComponent）＋ RayTarget.cs
• アイデア： 3D の物を押すときは「画面の点 → レイ → 最初の Collider」。押される側は Collider と専用の小さなスクリプトを持つ。
• 第二の用途： タワーディフェンスの設置場所クリック（hit.point に砲台を置く）、3D パズルのスイッチ、戦略ゲームのユニット選択、FPS の「調べる」ボタン。

次の自分のゲームで使うなら

見下ろし型の 3D でも同じです。地面（Default）とユニット（Pickup のようなレイヤー）を分け、ClickRay の hitLayers を切り替えるだけで「ユニットを選ぶ」「地面の行き先を選ぶ」の 2 つに使い分けられます。カメラの位置や角度が変わっても、レイはいまのカメラから作られるので、コードはそのままです。

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参考

• Unity 6 / Unity 6.3 LTS（Unity 公式）
• Unity 6000.3.25f1 リリースノート（Unity 公式）
• Unity ダウンロードアーカイブ（Unity 公式）
• Camera.ScreenPointToRay（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• Physics.Raycast（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• RaycastHit（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• LayerMask.GetMask（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• Physics.IgnoreRaycastLayer（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• Collider（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• Introduction to raycasting（Unity 6.3 マニュアル）
• Cast a ray from a camera（Unity 6.3 マニュアル）
• Assign GameObjects to layers（Unity 6.3 マニュアル）
• Layers and layerMasks（Unity 6.3 マニュアル）
• Input System パッケージ（Unity 6.3 マニュアル）
• Input System 1.20 マニュアル
• Directly Reading Device States（Input System 1.20）
• Mouse クラス（Input System 1.20）
• Keyboard クラス（Input System 1.20）
• Input.mousePosition（旧 Input Manager の注意書き）
• Object.FindFirstObjectByType（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• Component.TryGetComponent（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• GameObject.CreatePrimitive（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• GameObject.SetActive（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• Material.color（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）
• Debug.DrawLine（Unity 6.3 スクリプトリファレンス）

次に足してよい一言

ClickRay の maxDistance を 4m にして「近くのコアしか届かない」にすると、見回す順番を考えるゲームになります。もう一つ足すなら、クリックすると 5 秒減る「ハズレ玉」です。RayTarget の Kind を 1 つ増やすだけで作れます。歩き回る移動や物語は、まだ足さなくて大丈夫です。

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次回予定：Godot で 3 枚のカードで戦う 1 対戦（データと表示を分ける）