プロジェクトリポジトリ
目的
Unity の XR Interaction Toolkit（XRIT）は、VR 向けの移動（Move）・ジャンプ（Jump）・回転（Turn）をすぐに使える LocomotionProvider として提供している。
このプロジェクトでは、物理ベースのハンドトラッキング（物理の手） を実現するために XR Origin に Rigidbody を付けた。すると標準の Locomotion システムが動かなくなった。
原因を一言で言えば：
「XRIT 標準の Locomotion は CharacterController（または Transform の直接操作）前提で設計されており、Rigidbody と根本的に相性が悪い」
この記事では、標準システムとの相性は何が問題で、どう変更したかを、コードを対比しながら解説する。
第1章：XRIT の Locomotion アーキテクチャを理解する
標準システムの全体像
XRIT の Locomotion は以下の 3 層で構成されている。
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ LocomotionProvider（移動・ジャンプ・回転） │ ← 各プロバイダが処理を登録
│ ContinuousMoveProvider │
│ JumpProvider │
│ SnapTurnProvider etc. │
└────────────────┬─────────────────────────────┘
│ TryQueueTransformation()
▼
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ LocomotionMediator │ ← 優先度管理・排他制御
│ （どの Provider が今動いていいかを判断） │
└────────────────┬─────────────────────────────┘
│
▼
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ XRBodyTransformer │ ← 実際の Transform 操作
│ transformation.Apply() │
│ → CharacterController.Move() or │
│ transform.position += motion │
└──────────────────────────────────────────────┘
各 Provider は「こう動かしたい」という Transformation（変換情報） を登録するだけで、実際に XR Origin を動かすのは XRBodyTransformer の役割だ。
Rigidbody との非互換な前提
標準システムが最終的に行う操作は：
// XROriginMovement.Apply() の内部（XRIT パッケージ内）
characterController.Move(motion);
// または
origin.transform.position += motion;transform.position の直接書き換えは、Rigidbody が存在するオブジェクトでは避けた方がよい。
Unity の物理エンジン（PhysX）は、FixedUpdate のタイミングで Rigidbody の位置を管理している。Update で transform.position を直接書き換えると、物理エンジンが「オブジェクトが突然ワープした」と判断し、衝突判定の無視・速度の乱れ・物理的に不自然な挙動 が起きる。
| 問題 | 内容 |
|---|---|
| タイミング不整合 | 標準は Update() ベース。Rigidbody は FixedUpdate() で管理される |
| 衝突のバイパス | transform.position += motion は物理エンジンの衝突判定を無視する |
| 重力の二重管理 | GravityProvider の重力と Rigidbody の useGravity が干渉する |
解決策：LocomotionMediator を使わない設計を選ぶ
このプロジェクトでは、Locomotion プロバイダをすべて 独立した MonoBehaviour として作り直した。XRIT の LocomotionProvider を継承せず、LocomotionMediator も使わない方針をとった。
【移植後のアーキテクチャ】
RigidbodyMoveProvider (MonoBehaviour)
RigidbodyJumpProvider (MonoBehaviour) Rigidbody を直接操作
RigidbodyTurnProviderBase (abstract MonoBehaviour)
├─ RigidbodyContinuousTurnProvider 共通の入力読み取り・TurnRig() を基底クラスに集約
└─ RigidbodySnapTurnProvider
シンプルだが、LocomotionMediator が担っていた「優先度管理・排他制御・状態イベント（locomotionStarted/Ended）」は失われる。このプロジェクトでは PhysicsHand シーンに特化しており、それらが不要なためこの方針が成立している。汎用的な VR アプリでは LocomotionMediator の恩恵が必要になる場面もあるため、プロジェクトの要件に応じて判断することを勧める。
第2章：Move（移動）の移植
XRIT 標準の移動処理
ContinuousMoveProvider は Update() の中で以下のフローを実行する。
// ContinuousMoveProvider.Update()（XRIT）
protected void Update()
{
var input = ReadInput(); // 左右入力を合算
var motion = ComputeDesiredMove(input); // 移動量（ワールド座標）を計算
MoveRig(motion); // XRBodyTransformer に登録
}
// MoveRig() の末尾
transformation.motion = motion;
TryQueueTransformation(transformation);
// → XRBodyTransformer が transform.position += motion を実行ComputeDesiredMove が返すのは 1フレーム分の移動量（position delta） だ。速度に Time.deltaTime を掛けた値になっている。
var speedFactor = m_MoveSpeed * deltaTime * originTransform.localScale.x;
// ...
var translationInRigSpace = forwardRotation * m_InAirVelocity * speedFactor;Rigidbody ベースへの変更
Rigidbody で移動を制御するには、位置を直接変えるのではなく「速度（velocity）」を設定する のが正しいアプローチだ。
// RigidbodyMoveProvider.FixedUpdate()
void FixedUpdate()
{
var v = m_Rigidbody.linearVelocity;
v.x = m_DesiredHorizontalVelocity.x; // 水平方向だけ上書き
v.z = m_DesiredHorizontalVelocity.z;
// v.y は触らない → 重力・ジャンプの Y 速度を保持
m_Rigidbody.linearVelocity = v;
}position delta vs velocity の対比
| XRIT 標準 | Rigidbody 版 | |
|---|---|---|
| 操作対象 | transform.position (位置の差分を加算) | rb.linearVelocity (速度を設定) |
| 適用タイミング | Update() | FixedUpdate() |
| 重力の扱い | GravityProvider が motion.y を計算して加算 | rb.useGravity = true で物理エンジンに委託 |
なぜ Update と FixedUpdate に分けるのか？
Update() は毎フレーム呼ばれるが、フレームレートが変動すると呼び出し間隔が変わる。一方 FixedUpdate() は一定間隔（デフォルト 0.02秒ごと）で呼ばれ、物理エンジンと同期している。
void Update()
{
// 入力の読み取りはフレームごとでOK（取りこぼしを防ぐため Update で）
var input = ReadInput();
m_DesiredHorizontalVelocity = ComputeDesiredMove(input); // キャッシュ
}
void FixedUpdate()
{
// Rigidbody への書き込みは FixedUpdate で（物理エンジンと同期）
var v = m_Rigidbody.linearVelocity;
v.x = m_DesiredHorizontalVelocity.x;
v.z = m_DesiredHorizontalVelocity.z;
m_Rigidbody.linearVelocity = v;
}m_DesiredHorizontalVelocity は Update と FixedUpdate の間の バッファ（橋渡し変数） として機能している。
ComputeDesiredMove の変更点
方向計算のロジック（DynamicMoveProvider と同じ「左右入力ブレンド」アルゴリズム）は流用できる。変わるのは 返す値の意味 だ。
// XRIT：1フレームの移動量（= 速度 × deltaTime）を返す
var speedFactor = m_MoveSpeed * Time.deltaTime;
return originTransform.TransformDirection(forwardRotation * inputMove * speedFactor);
// Rigidbody 版：速度（m/s）を返す（deltaTime を掛けない）
return originTransform.TransformDirection(forwardRotation * inputMove * m_MoveSpeed);XRIT 版は「毎フレーム位置を動かす量」、Rigidbody 版は「秒速 N メートルの速度ベクトル」を返している。FixedUpdate で linearVelocity に代入するため、deltaTime は不要になる。
第3章：Jump（ジャンプ）の移植
XRIT 標準の Jump 処理
JumpProvider は 「毎フレーム上方向に位置を加算していく」 モデルで実装されている。
// JumpProvider.UpdateJump()（XRIT）
void UpdateJump()
{
ProcessJumpForce(Time.deltaTime);
// jumpForce は時間とともに減衰する（山なりの軌跡）
m_JumpVector.y = m_CurrentJumpForceThisFrame * Time.deltaTime;
transformation.motion = m_JumpVector;
TryQueueTransformation(transformation); // → transform.position += motion
}
// 力の減衰計算
float CalculateJumpForceForFrame(float normalizedJumpTime)
{
// 正規化時間 0→1 で力が (1 - t) の形で減衰
return (1 - normalizedJumpTime) * m_JumpHeight * approximateForceToMeters;
}重力は GravityProvider が別途管理し、JumpProvider はジャンプの上昇分だけを担当する。接地判定も GravityProvider.isGrounded に依存しており、JumpProvider 単独では動かない。
// Awake() で GravityProvider を検索、なければ自身を無効化
m_HasGravityProvider = ComponentLocatorUtility<GravityProvider>.TryFindComponent(out m_GravityProvider);
if (!m_HasGravityProvider)
{
Debug.LogError("Could not find Gravity Provider...");
enabled = false;
}Rigidbody ベースへの変更
Rigidbody があれば、重力は useGravity = true で物理エンジンが自動処理する。ジャンプは AddForce(Impulse) で瞬間的な上向き速度を与えるだけでいい。
// RigidbodyJumpProvider.FixedUpdate()
void FixedUpdate()
{
if (m_JumpRequested && IsGrounded())
m_Rigidbody.AddForce(
m_XROrigin.Origin.transform.up * m_JumpForce,
ForceMode.Impulse // 瞬間的な衝撃力
);
m_JumpRequested = false;
}ForceMode の違い
AddForce には複数のモードがある：
| ForceMode | 効果 | 使いどき |
|---|---|---|
Force | 質量を考慮した継続的な力 | エンジン・風など |
Acceleration | 質量無視の継続的な加速 | 重力など |
Impulse | 質量を考慮した瞬間的な力 | ジャンプ・爆発など |
VelocityChange | 質量無視の瞬間的な速度変化 | 速度を直接設定したいとき |
Impulse は「力積（force × time）」に相当し、mass × velocity の単位を持つ。つまり Rigidbody の質量が大きいほど、同じ jumpForce では飛ぶ高さが低くなる ことに注意が必要だ。
接地判定の変更
XRIT の GravityProvider は 頭部（カメラ）の位置から下向きに SphereCast で接地を判定する。
// GravityProvider.CheckGrounded()（XRIT）
m_CastOrigin = GetBodyHeadPosition(); // 頭の位置から
m_CastDirection = -GetCurrentUp(); // 下方向へ
m_CastDistance = CameraInOriginSpaceHeight; // 身長分の距離
Physics.SphereCast(origin, radius, dir, hits, distance, layerMask);Rigidbody 版では、カプセルコライダーの底部から CheckSphere を使う。物理エンジンの衝突判定に使われているコライダーと形状が一致するため、より正確だ。
// RigidbodyJumpProvider.IsGrounded()
bool IsGrounded()
{
var center = origin.TransformPoint(m_CapsuleCollider.center);
// カプセルの底面球の中心を計算
var bottomCenter = center - origin.up * (m_CapsuleCollider.height / 2f - m_CapsuleCollider.radius);
return Physics.CheckSphere(
bottomCenter,
m_CapsuleCollider.radius + m_GroundCheckDistance, // 少しだけ大きめに
m_GroundLayerMask,
QueryTriggerInteraction.Ignore
);
}【XRIT の接地判定】 【Rigidbody 版の接地判定】
★ 頭の位置 ○ カプセルの上端
| |
| SphereCast（長い） |
| ○ カプセルの底端
↓ ( ) ← CheckSphere（小さい球）
=======床======= =======床=======
ボタン入力の違い
XRIT の JumpProvider は XRInputButtonReader（ボタン専用リーダー）を使い、ReadIsPerformed() で「押されているか」を判定する。
// JumpProvider（XRIT）：「押されている間」を検出
if (!m_HasJumped && m_JumpInput.ReadIsPerformed())
Jump();
// m_HasJumped フラグでボタンを離すまで再ジャンプを防ぐRigidbody 版も同じく XRInputButtonReader を使い、ReadWasPerformedThisFrame() で「押した瞬間」を拾う。Input System がフレーム単位のエッジ検出を内部で行うため、手動のフラグ管理が不要になった。
// RigidbodyJumpProvider（Rigidbody 版）：「押した瞬間」を検出
void Update()
{
// ReadWasPerformedThisFrame() はこのフレームで初めて押された時だけ true
if (m_JumpInput.ReadWasPerformedThisFrame())
m_JumpRequested = true;
}どちらも「ボタンを押し続けても1回しかジャンプしない」という動作だが、Rigidbody 版は Input System に判定を委ねることで m_WasJumpPressed のようなフラグ変数が不要になっている。
第4章：Turn（回転）の移植
XRIT 標準の回転処理
ContinuousTurnProvider・SnapTurnProvider ともに、最終的に XRBodyYawRotation という Transformation を XRBodyTransformer に渡し、Y 軸回転を Transform に直接適用 している。
// ContinuousTurnProvider.TurnRig()（XRIT）
transformation.angleDelta = turnAmount;
TryQueueTransformation(transformation);
// → XRBodyYawRotation.Apply() が origin.transform.rotation を変更XRBodyYawRotation.Apply() の内部では、カメラ（頭）の位置を基準にした Y 軸回転が計算される。つまり 「頭の位置の真下を軸として回転」するピボット処理 が含まれている。
Rigidbody ベースへの変更：TurnRig の実装
Rigidbody に対して transform.rotation を直接変えると、物理エンジンが「オブジェクトが瞬間的に向きを変えた」と誤認する。正しくは MoveRotation() を使う。
// RigidbodyContinuousTurnProvider.TurnRig()（Rigidbody 版）
void TurnRig(float turnAmount)
{
var origin = m_XROrigin.Origin.transform;
var pivot = GetBodyGroundWorldPosition(); // ピボット点を自前で計算
var rot = Quaternion.AngleAxis(turnAmount, origin.up);
m_Rigidbody.MovePosition(pivot + rot * (m_Rigidbody.position - pivot));
m_Rigidbody.MoveRotation(rot * m_Rigidbody.rotation);
}MovePosition / MoveRotation vs transform への直接操作
transform.position = / transform.rotation = | rb.MovePosition() / rb.MoveRotation() | |
|---|---|---|
| 呼び出しタイミング | いつでも可 | FixedUpdate() 内で使うべき |
| 物理エンジンとの整合 | 無視する（ワープ扱い） | 協調する（衝突判定を維持） |
| 中間の衝突判定 | なし | あり |
| 速度のリセット | なし（速度は変わらない） | なし |
MovePosition は「次の FixedUpdate までの間に、衝突を検知しながら目的地まで動かす」という動作をする。Rigidbody を持つオブジェクトの移動・回転には、このアプローチが適している。
ピボット計算を自前で実装する
XRIT の XRBodyYawRotation が内部でやっていたピボット計算を、自前で実装する必要があった。
目標：「カメラ（頭）の位置の真下（床面）」を軸として回転させる
protected Vector3 GetBodyGroundWorldPosition()
{
// CameraInOriginSpacePos: カメラの XR Origin ローカル座標を返す API
var bodyLocalPos = m_XROrigin.CameraInOriginSpacePos;
bodyLocalPos.y = 0f; // ローカル Y を 0 にして床面上の点を得る
return m_XROrigin.Origin.transform.TransformPoint(bodyLocalPos);
}m_XROrigin.CameraInOriginSpacePos はカメラの XR Origin ローカル座標を返す。ローカル Y を 0 にすることで「カメラ真下の Origin ローカル床面の点」を得て、TransformPoint でワールド座標に変換する。
CameraInOriginSpacePos ←── カメラの Origin ローカル座標 (x, y, z)
↓ y = 0 にする
(x, 0, z) ←── 高さ成分をゼロにした水平位置
↓ TransformPoint でワールド座標へ
GetBodyGroundWorldPosition() ←── 床面上のカメラ直下の点（ピボット点）
図にすると：
★ カメラ（頭）
| ↑ CameraInOriginSpacePos.y（ローカル Y）をゼロにして除去
● ← GetBodyGroundWorldPosition() = ピボット点
|
□ origin.position
======= 床
Snap と Continuous の入力処理の違い
SnapTurnProvider（XRIT）：CardinalUtility.GetNearestCardinal() で入力方向を 4 方向に分類する。
// SnapTurnProvider.GetTurnAmount()（XRIT）
var cardinal = CardinalUtility.GetNearestCardinal(input);
switch (cardinal)
{
case Cardinal.East: return m_TurnAmount; // 右に45°
case Cardinal.West: return -m_TurnAmount; // 左に45°
case Cardinal.South: return 180f; // 後ろに180°
}RigidbodySnapTurnProvider：Cardinal 分類を使わず、閾値（0.5）比較と立ち上がりエッジ検出で実装した。
// RigidbodySnapTurnProvider.GetTurnAmount()
float GetTurnAmount(Vector2 input)
{
if (m_EnableTurnAround && input.y <= -k_Threshold) // 後ろ倒しを優先
return 180f;
if (m_EnableTurnLeftRight && Mathf.Abs(input.x) >= k_Threshold)
return Mathf.Sign(input.x) * m_TurnAmount;
return 0f;
}XRIT 版と同様、Rigidbody 版も左右の入力を 合算（left + right） する。共通処理は RigidbodyTurnProviderBase.ReadInput() に集約されている。
// ReadInput()（RigidbodyTurnProviderBase）- XRIT と同じく合算
protected Vector2 ReadInput()
{
return m_LeftHandTurnInput.ReadValue() + m_RightHandTurnInput.ReadValue();
}デバウンス（連続スナップ防止）の実装も異なる：
// XRIT：Time.time を記録して経過時間を比較
if (m_TimeStarted > 0f && (m_TimeStarted + m_DebounceTime < Time.time))
m_TimeStarted = 0f; // デバウンス解除
// Rigidbody 版：カウントダウン方式
m_DebounceTimer -= Time.deltaTime;
if (isActive && !m_WasActive && m_DebounceTimer <= 0f)
{
m_CurrentTurnAmount = snapAngle;
m_DebounceTimer = m_DebounceTime; // タイマーリセット
}ContinuousTurnProvider の入力スケーリング：XRIT 版は input.magnitude でアナログ入力の大きさを回転速度に反映する。
// ContinuousTurnProvider.GetTurnAmount()（XRIT）
return input.magnitude * (Mathf.Sign(input.x) * m_TurnSpeed * Time.deltaTime);
// スティックを半分倒すと半分のスピードで回転Rigidbody 版も XRIT と同様に input.magnitude を使う（Time.fixedDeltaTime を使う点のみ異なる）。
// RigidbodyContinuousTurnProvider.GetTurnAmount()
return input.magnitude * (Mathf.Sign(input.x) * m_TurnSpeed * Time.fixedDeltaTime);第5章：移植のまとめとパターン
移植で現れた共通パターン
この移植全体を通じて、3つの変更パターンがあった。
パターン A：Transform 操作 → Rigidbody API に置き換える
| 変更前（XRIT） | 変更後（Rigidbody 版） |
|---|---|
transform.position += motion | rb.linearVelocity = velocity |
transform.rotation = newRot | rb.MovePosition() + rb.MoveRotation() |
CharacterController.Move() | rb.AddForce(, Impulse) |
パターン B：Update タイミング → FixedUpdate タイミングに分離する
どのクラスも「Update で入力を読んでキャッシュ → FixedUpdate で Rigidbody に適用」という 2 段構成になっている。
// 共通パターン
void Update() { m_CachedXxx = ReadInput() + 計算; }
void FixedUpdate() { Apply m_CachedXxx to Rigidbody; }パターン C：依存コンポーネントの削除
| XRIT 版 | Rigidbody 版 |
|---|---|
GravityProvider（必須） | rb.useGravity = true（物理エンジン） |
LocomotionMediator（必須） | 不要 |
CharacterController（必須） | CapsuleCollider + Rigidbody |
失ったもの、得たもの
失ったもの（XRIT の機能で未実装）
| 機能 | 元のクラス |
|---|---|
| コヨーテタイム（崖端ジャンプ猶予） | JumpProvider |
| 可変高さジャンプ（長押しで高く） | JumpProvider |
| 空中ジャンプ（多段ジャンプ） | JumpProvider |
| VR 酔い対策の回転 delay | SnapTurnProvider |
| 他 Provider との排他制御 | LocomotionMediator |
| 空中での入力スムージング | ContinuousMoveProvider.inAirControlModifier |
得たもの（Rigidbody ならではの利点）
- 物理ハンドとの自然な押し合い：プレイヤーの体が物理オブジェクトになるため、物理ハンドで壁を押しながら移動できる
- 摩擦・バウンドのシミュレーション：PhysicsMaterial による摩擦設定が機能する
- Rigidbody 同士の衝突：他の物理オブジェクトと正しく干渉する
- コードのシンプルさ：XRIT の
LocomotionMediator経由の複雑な状態管理が不要
おわりに
XRIT の標準 Locomotion は「いつでも使えるレベルの汎用性」を追求して設計されており、テレポートや Vignette といった周辺機能との連携が容易になっている。一方、このプロジェクトでは「PhysicsHand シーン専用」に特化することで、コードをシンプルに保てた。
どちらが優れているかではなく、プロジェクトの要件次第でトレードオフが変わる。ソフトウェア設計における 「汎用性 vs シンプルさ」のトレードオフ がよく現れている例だ。汎用ライブラリを使わずに自前で実装するときは、「何を省略するか」を意識的に決めることが重要だ。
参考ファイル
| ファイル | 役割 |
|---|---|
Assets/SimplePhysicsLocomotion/Scripts/RigidbodyMoveProvider.cs | 移動（実装） |
Assets/SimplePhysicsLocomotion/Scripts/RigidbodyJumpProvider.cs | ジャンプ（実装） |
Assets/SimplePhysicsLocomotion/Scripts/RigidbodySnapTurnProvider.cs | スナップ回転（実装） |
Assets/SimplePhysicsLocomotion/Scripts/RigidbodyContinuousTurnProvider.cs | 連続回転（実装） |
Assets/SimplePhysicsLocomotion/Scripts/RigidbodyTurnProviderBase.cs | 回転基底クラス（実装） |