レイキャストとは？初心者でもわかるレイキャストの基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

岡田康介

名前：岡田康介（おかだこうすけ）ニックネーム：コウ、または「こうちゃん」年齢：28歳性別：男性職業：ブロガー（SEOやライフスタイル系を中心に活動）居住地：東京都（都心のワンルームマンション）出身地：千葉県船橋市身長：175cm 血液型：O型誕生日：1997年4月3日趣味：カフェ巡り、写真撮影、ランニング、読書（自己啓発やエッセイ）、映画鑑賞、ガジェット収集性格：ポジティブでフランク、人見知りはしないタイプ。好奇心旺盛で新しいものにすぐ飛びつく性格。計画性がある一方で、思いついたらすぐ行動するフットワークの軽さもある。 1日（平日）のタイムスケジュール 7:00 起床：軽くストレッチして朝のニュースをチェック。ブラックコーヒーで目を覚ます。 7:30 朝ラン：近所の公園を30分ほどランニング。頭をリセットして新しいアイデアを考える時間。 8:30 朝食＆SNSチェック：トーストやヨーグルトを食べながら、TwitterやInstagramでトレンドを確認。 9:30 ブログ執筆スタート：カフェに移動してノートPCで記事を書いたり、リサーチを進める。 12:30 昼食：お気に入りのカフェや定食屋でランチ。食事をしながら読書やネタ探し。 14:00 取材・撮影・リサーチ：街歩きをしながら写真を撮ったり、新しいお店を開拓してネタにする。 16:00 執筆＆編集作業：帰宅して集中モードで記事を仕上げ、SEOチェックやアイキャッチ作成も行う。 19:00 夕食：自炊か外食。たまに友人と飲みに行って情報交換。 21:00 ブログのアクセス解析・改善点チェック：Googleアナリティクスやサーチコンソールを見て数字を分析。 22:00 映画鑑賞や趣味の時間：Amazonプライムで映画やドラマを楽しむ。 24:00 就寝：明日のアイデアをメモしてから眠りにつく。

レイキャストとは？初心者にもわかる仕組みと使い方

レイキャスト（ray casting）とは、光線を1本投げて、それがどこに当たるかを調べる基本的な計算のことです。ゲーム、CG、ロボット工学の世界で「視界の判定」や「衝突判定」「陰影の近似」などに使われます。ここでは中学生にもわかるように、基本の考え方と、よくある使い方、そしてレイキャストと似た名前の技術であるレイトレーシングとの違いを解説します。

レイキャストの基本

レイキャストは直線の光線を場の中に投げ、その光線が最初に触れる物体を探します。例えば、2Dの平面上でキャラクターが障害物の裏を見えるかどうかを判断したり、3Dの迷路でプレイヤーの視線が壁を貫くかを調べたりします。実務では「視界判定」「衝突検出」「センサー代わりのデータ生成」などの用途があります。

シンプルなイメージとしては、カメラの前にある1本の光線を、順番に前方へ送っていく感じです。光線が物体にぶつかった瞬間にその点を求めることで、画面のどこに何が見えているかを計算します。

2Dと3Dの違いをざっくり解説

2Dのレイキャストは、通常平面上の座標と直線の方程式を使って、壁や障害物と交差する点を探します。これを多数の光線（列）に対して行うことで、プレイヤーの周りの風景を描くことができます。3Dの世界では、視点から画面の各列へと光線を投げ、最初の衝突点を描画します。古いゲーム機の技術である「レイキャストを使った3D表示」は、現在の高度なグラフィックスと比べるとシンプルですが、加工作業が軽く、学習の第一歩として最適です。

レイキャストとレイトレーシングの違い

レイキャストは、1本の光線が物体に当たる最初の点を求めるだけの手法です。その後の描画はシンプルな色やテクスチャで済むことが多いです。対してレイトレーシングは、光が物体で反射・屈折する経路を複数回追い、全体として現実的な陰影や反射を生成します。計算量が大きくなる分、描画品質は高くなりますが、リアルタイムには難しくなるケースが多いです。

実務での使い方の例

・2Dゲームの視界判定や障害物検知

・3D風の2Dエンジン（レトロゲームの雰囲気を作る技術）

・ロボットのセンサーシミュレーションや地図作成の補助

・データビジュアライゼーションにおける直感的な距離計測の代替

実践的な手順の概要

1. 視点（カメラ）と光線の方向を決める。各ピクセル列に対して対応する光線の角度を計算します。

2. 光線を場に進め、最初に交差する物体を検出します。交差点の座標と法線ベクトルを取得します。

3. 交差点の情報を使って、壁の色、陰影、テクスチャの分割を決定します。

表で見るレイキャストとレイトレーシングの違い

able>項目レイキャストレイトレーシング描画品質比較的低い、素朴な陰影高品質、リアルな陰影・反射計算量軽い重い・多くのサンプルが必要用途2Dゲーム風の3D、シンプルな視界計算現実的な陰影、鏡面反射、屈折ble>

初心者が始めるポイント

基本は「光線を投げて最初の当たりを探す」という発想を理解することです。プログラミング経験が少なくても、まずは1本の光線を決めて、何にぶつかるかを判定する小さなプログラムから始めましょう。

最初の目標としては、2Dの迷路で「視点から何が見えるか」を判定できるようにします。次に、列ごとに光線を発射する loop を作り、交差点を描画する処理までを実装します。

安全な学習の道のりの提案

・基礎の幾何（点と直線の距離、交差判定）を復習する

・配列とループの使い方を練習する

・段階的に機能を追加していく（例えば、壁の陰影を追加、テクスチャを適用）

最後に、レイキャストは「現実世界の光の挙動を正確に再現するのではなく、視認性とパフォーマンスのバランスをとるための近似技術」です。初心者でも正しい考え方を学べば、ゲーム開発の第一歩として強力な道具になります。

レイキャストの関連サジェスト解説

unity レイキャストとは: unity レイキャストとは、ゲーム内で“見えない線”をある点から特定の方向へ伸ばして、線がどのコライダーにぶつかったかを調べる機能です。Unityの物理エンジンを使って実現され、主に敵を撃つ判定や障害物の判定、プレイヤーの相互作用の起点など、さまざまな場面で活躍します。基本的には Physics.Raycast を呼び出し、ヒットした情報を RaycastHit という箱に入れて受け取ります。ヒットしたかどうかは true/false で返り、hitInfo には hitPoint（衝突点）、 distance（ origin からの距離）、 normal（衝突面の法線）、 hitCollider などが入ります。使い方のコツは、発射点(origin)や方向(direction)、射程距離(maxDistance)を適切に設定し、必要に応じて layerMask や queryTriggerInteraction を使って当てたいオブジェクトだけを対象にすることです。\n\n初心者向けの基本例をいくつか紹介します。まずは、キャラクターの前方へ向かって障害物を検知する最もシンプルな形です。origin はキャラクターの位置、 direction はキャラクターの forward。最大距離を 100 に設定します。もし何かに当たれば hitInfo が埋まり true になります。コードのイメージは以下のとおりです：\nVector3 origin = transform.position;\nVector3 direction = transform.forward;\nfloat maxDistance = 100f;\nRaycastHit hitInfo;\nif (Physics.Raycast(origin, direction, out hitInfo, maxDistance)) {\n Debug.Log("Hit: " + hitInfo.collider.name);\n}\nこのとき hitInfo には衝突点の座標や衝突したオブジェクトの情報が格納され、hitInfo.point で衝突点、hitInfo.distance で origin からの距離、hitInfo.normal で衝突面の法線を取得できます。\n\nもう少し実用的な例として、マウスの位置を基準にオブジェクトを拾うケースがあります。カメラを基準に画面上のマウス座標からラインを発射して、何かに当たればそのオブジェクトを選択したり操作したりできます：\nRay ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);\nif (Physics.Raycast(ray, out hitInfo)) {\n Debug.Log("Selected: " + hitInfo.collider.name);\n}この方法は、UIと3Dの切り替えをうまく設計すれば、直感的な操作を実現できます。\n\n注意点として、2D の場面では Physics.Raycast は使えません。2D専用の Physics2D.Raycast を使い、origin や direction、distance の扱い、レイヤーの指定も 2D 向けに行います。さらに、複数のオブジェクトを同時に検知したい場合は Physics.RaycastAll を使って、ヒットした全ての情報を配列として取得します。ヒット判定以外にも、レイヤーを指定して見つけたいものだけを対象にすること、トリガーコライダーを無視する設定（ QueryTriggerInteraction.Ignore）を使うことも実務上のコツです。\n\n活用シーンは多岐にわたり、敵の視界判定、射撃の命中判定、プレイヤーとのインタラクション、AIの行動制御、光線検知などが挙げられます。Unity の物理は 3D と 2D で別々の API になるため、目的に応じて正しい方を選ぶことが大切です。初心者はまず basic な Raycast の考え方と、簡単な例から試してみてください。徐々に LayerMask や Trigger の扱い、複数ヒットの処理、2D 版との違いを学ぶと、現実のゲーム開発で強力な武器になります。

レイキャストの同意語

レイキャスティング: レイキャストの別表現。光線を1本投射してシーン内の物体と交差するかを判定する、3Dグラフィックスやゲーム開発で使われる基本的な手法の名称です。
光線投射: レイキャストを直訳した日本語表現。光線を投射して交差を検出する処理を指します。技術書や教材でよく使われる表現です。
光線キャスト: レイキャストの別表現のひとつ。光線を投射してヒット判定を行う処理を指す言い方です。
光線追跡: 厳密にはレイキャストより高度な技法で、光線を反射・屈折などまで追いかけて計算するレイトレーシングと関連します。近い概念として使われることもありますが、同義とは限らない点に注意が必要です。
レイキャスト法: レイキャストを説明・定義する際の書き方の一つ。教科書的・公式文書的な表現として使われることがあります。
Ray casting（英語表記）: 英語表記の同義語。技術文書や海外の資料ではこの表現が使われ、同じく光線を投射して交差を検出する手法を指します。

レイキャストの対義語・反対語

レイトレーシング: 光の挙動を正確に追跡して、反射・屈折・シャドウなどを物理的に正しく描く描画手法。レイキャストは可視性判定や衝突検出などの軽量な用途に使われることが多いのに対し、レイトレーシングは計算量が多く高品質を狙います。
パス・トレーシング: 光の経路を多数のサンプルで追い、グローバルイルミネーションをリアルに再現する描画法。レイキャストが主に直接照明・衝突検出に使われるのに対して、パス・トレーシングは全体の照明を積極的に再現します。
直接照明: 光源から直接物体に届く光だけを計算する照明モデル。レイキャストの一部の用途として直接照明の検出に用いられますが、直に表現する要素を指す対比として挙げられることがあります。
間接照明: 他の物体で反射・散乱して到達する光を含む照明。全体のリアリティを高める要素で、直接照明と対になる部分として説明されることが多いです。
レイマーチング: 距離場を用いて連続的な表面を描く手法。レイキャストと同じく“レイを投じて情報を得る”点は共通ですが、表現の仕組みが異なり対比として用いられます。
ボクセルレンダリング: シーンをボクセル（体素）で表現して描画する技法。レイキャスト中心の手法と異なるデータ構造・計算パスを使うため、対になる技術として挙げられます。
非レイキャストレンダリング: レイキャストを使わず、ポリゴン・スプライト・ボクセルなど別の描画手法で描画するアプローチ。レイキャストを前提とした表現と対照的な概念として解説されることがあります。

レイキャストの共起語

Unity レイキャスト: Unityエンジン内の機能で、発射した射線が物体と交差する点を知るための手段。Physics.RaycastなどのAPIを使い、ヒット情報としてRaycastHitを取得します。
Unreal Engine レイキャスト: Unreal Engineでの同様の機能。TraceLinesやLineTraceByChannelなどの関数があり、衝突情報を取得します。
Physics.Raycast: Unityの代表的なレイキャスト関数。原点と方向、距離、レイヤーなどを指定して衝突判定を行い、ヒット情報を返します。
RaycastHit: レイが物体に衝突した点の座標や法線、距離などのヒット情報を格納するデータ構造。
RaycastAll: 射線が衝突した全ての物体を検出する関数。複数のヒットを返すことができます。
レイキャストの使い方: 開始点・方向・距離・レイヤーマスクなどを設定して、衝突を検出する基本的な手順です。
レイキャストの原理: 射線を場に投射し、物体の表面と交差する最初の点を求めるアルゴリズムの考え方。
レイキャスト API: 各ゲームエンジンやライブラリが提供する射線検出の関数群。環境ごとに引数や返り値が異なります。
レイキャスト投射: 射線を場に向けて投げる行為そのもの。開始点と方向を決めて計算します。
衝突判定: 射線が何かにぶつかったかを判定する基本機能。ゲームやシミュレーションで重要です。
衝突検出: 衝突が起きたかどうかを検出する処理。レイキャストはその代表例です。
ヒット情報: レイが衝突した物体の詳細（座標、距離、法線など）をまとめて返すデータ。
ヒット点: レイと物体の交点の座標。
交点: 射線と物体の表面が交わる点のこと。
距離: 射点から交点までの直線距離。RaycastHitの一部として返されることが多いです。
法線: 衝突点の表面法線。反射方向の計算などに使われます。
射線: ポイントから方向へ伸びる線。レイキャストの対象となる主役の線。
3Dグラフィックス: 3次元空間での描画や表現に関する分野。レイキャストは衝突判定に欠かせません。
レイトレーシング: 光線を追跡して現実に近い描画を行う手法。レイキャストとは別物ですが関連する分野です。
レイキャストとレイトレーシングの違い: レイキャストは主に衝突判定や視線判定に用いられ、レイトレーシングは高品質なレンダリングのための技法です。
ゲーム開発: ゲーム制作の現場で、プレイヤーの視線判定や射線によるAI判断などに活用されます。
方向ベクトル: 射線の方向を表すベクトル。正規化して使うのが一般的です。
物理演算: 物理挙動をシミュレートする分野。レイキャストは衝突検出の一部として活用されます。

レイキャストの関連用語

レイキャスト（Raycasting）: 視点から光線を発射し、衝突する点を検出して描画や判定に使う古典的なレンダリング手法。2.5D表現や壁描画の基本になる。
光線: レイキャストの対象となる仮想の直線。原点からある方向へ伸びる。
発射点 / Origin: レイを出す点。カメラやプレイヤーの位置が多い。
方向 / Direction: レイの向きベクトル。通常は正規化して用いる。
衝突判定: レイが物体と交差したかを判定する計算。交差点や距離を取得する。
衝突点 / HitPoint: レイと物体が衝突した座標。
距離 / Distance: 発射点から衝突点までの直線距離。壁の描画高さを決める指標。
壁の距離: 衝突点までの距離。短いほど壁は高く描かれる。
投影 / Projection: 3D空間のオブジェクトを2Dスクリーンに写す計算。FOVや画面解像度の影響を受ける。
視野角 / Field of View (FOV): 画面に映る範囲の角度。広いほど横幅が広がる。
壁の高さ計算: 距離に反比例して壁のスライス高さを決定する。一般に 1/distance が基本。
グリッドマップ: マップを格子状のセルで表現するデータ構造。レイキャストはセル境界を横断する。
DDA法: デジタル微分解析法。グリッド上でレイとセルの交差を効率的に検出するアルゴリズム。
壁のテクスチャマッピング: 壁の表面に画像を貼り付け、見た目を向上させる処理。
テクスチャマッピング: 3D表面に画像を貼り付ける技法。レイキャスト描画にも関与する。
2.5Dレンダリング: 2Dの平面情報に深さを付与する中間的な表現。完全な3Dではない描画方法。
Wolfenstein型レンダリング: レイキャストを用いた古典的な3D風描画スタイルの別名。
ピクセル列描画: 画面を縦方向の列ごとに描画する方式。各列の壁高さは距離で決まる。
RaycastHit / 衝突情報: 衝突した点の座標・距離・法線・衝突オブジェクトなどを格納するデータ構造。
Ray / レイ: 原点と方向を持つ光線の表現。
LayerMask / レイヤーマスク: 衝突対象を絞り込むためのフィルタ設定。
RaycastAll / 全衝突検出: レイが衝突した全オブジェクトを検出する機能。
Unityの Physics.Raycast: Unityで最もよく使われるレイキャスト機能。Origin、Direction、Distance、HitInfoを取得できる。
SphereCast / 球状キャスト: 半径を持つ光線を対象オブジェクトへ衝突検出する拡張手法。
BoxCast / ボックスキャスト: 立方体の範囲で衝突検出を行う手法。
Linecast / ラインキャスト: 線分の衝突検出。Raycastの別名として使われることもある。
パフォーマンスと最適化: 計算量が多くなるため、距離制限・レイヤーマスク・キャッシュなどで最適化する。
法線 / Normal: 衝突点の表面の法線ベクトル。照明や反射計算に使われる。
内積 / Dot Product: ベクトル同士の角度関係を測る基本計算。
正規化 / Normalization: ベクトルを長さ1に揃える処理。方向を保ちながら計算を安定化する。
衝突オブジェクト / Collidable: レイが衝突した対象。壁やオブジェクトなど。
3Dレンダリングとの関係: レイキャストは多くの場合2.5D描画の一部で、真の光線追跡ではない。