猫でも分かる UE4の新しいサンプル「Action RPG」について
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2018年9月8日に行われた「第８回UE4勉強会 in 大阪」で登壇した際に使用した資料です。 https://ue4study-osaka.connpass.com/event/98825/
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- 1. 猫でも分かる UE4の新しいサンプル 「Action RPG」について Epic Games Japan 岡田和也 第8回 UE4勉強会 in 大阪
- 2. 自己紹介 Epic Games Japan サポートエンジニア 岡田 和也(おかず@pafuhana1213) サポートエンジニアしてます バ美肉が最近の趣味
- 3. 本日のテーマにある「Action RPG」ってなに？ UE4.20リリースと同時に突然公開された新しいサンプル ○ https://www.unrealengine.com/marketplace/action-rpg ○ AppStore, GooglePlayでも配信中！もちろん無料！
- 6. ● プレイヤー・敵キャラの制御 ● コンボの実装 ● AIを使ったオートプレイ ● AnimNotify ● 装備の切り替え ● HP, MPの管理 ● ランドスケープ、フォリッジ ● 各UIの制御 ● サウンド一括ON/OFF ● Sequencerによるカットシーン ● タイトル・リザルトを含む 一連のゲームループ ● セーブ・ロード処理 ● Asset Managerを使った アセット管理 ● Gameplay Ability System ● モバイル対応を考慮した 最適化 ● ローディングスクリーン ● BPとC++のバランス などなど…
- 8. お品書き 見ることオススメ編 解説したい編 ○ Action RPG Loading Screen Module ○ Asset Managerを使ったアセット管理 ○ Game Ability System ○ BPとC++のバランスについて
- 9. 見ることオススメ編
- 10. AnimMontageのSectionを使ったコンボ処理の実装 BP_PlayerCharacter ○ Do Melee Attack関数, Jump Section for Combo関数
- 12. スケルトンの共有 プレイヤーキャラクタのスケルトンは SK_Manequinと同じ ○ SK_Manqeuinの アニメーションの流用が可能 ○ アニメーション流用に関する スライドへのリンク
- 13. Sequencerの活用例 ゲームメイン部分でのカットシーン ○ Shots, Subscenes ○ Pre Roll Frames
- 18. Landscape用マテリアルのサンプル M_CaveLandscape_Inst ○ Layer Blendの使い方 ○ ES2の制限を考慮した作り（ Feature Level Switch ）
- 22. Sound Class, Sound Mixを用いた音の制御 音に関する様々な効果・制御を実現している！ ○ スローモーション演出中はボイスを野太く ○ オプション画面から音の一括ON/OFF
- 23. 無効化するプラグインの参考に プラグインを無効化することでパッケージサイズを削減 ○ ActionRPG.uprojectをテキストエディタで開くと 無効化したプラグインの一覧を簡単に確認可能
- 25. お品書き 見ることオススメ編 解説したい編 ○ Action RPG Loading Screen Module ○ Asset Managerを使ったアセット管理 ○ Game Ability System ○ BPとC++のバランスについて
- 26. Action RPG Loading Screen Module
- 29. ● 動画を用意
- 35. 動くローディング画面は少し面倒！ 理由① Open Levelを使うと 必ず ブロッキングロード処理 が走るため ○ ロード処理中、ゲーム内の処理・描画がストップするので、 ローディング画面の動きも止まる または 非常にカクつく
- 39. Action RPGで用意されている ローディング画面の仕組み 「Action RPG Loading Screen Module」 を使おう！
- 40. 置いている場所はここ！
- 41. Action RPG Loading Screen Moduleの何がいいのか？ BP, C++によるゲーム処理（Game Thread )や ローディング処理( I/Oなど ) の裏で動作してくれる！ ○ Movie Playerの仕組みを利用 ○ https://api.unrealengine.com/INT/API/Runtime/ MoviePlayer/index.html
- 42. 裏で動作することによるメリット 1. ロード処理によりゲーム・エンジン処理が ストップしても、ローディング画面の表示に影響しない 2. ローディング画面を表示・更新する処理負荷が ロード処理に影響することを抑制できる！ ※ 動作させる環境のスペックや構成に ある程度左右はされる部分ではあります
- 43. 各関数がActionRPGのどこで呼ばれているか ● Start Loading Screen関数 ○ Load Game Level, Restart Game Levelで使用 ● Stop Loading Screen関数 ○ 各パーシスタントレベルのBegin Playで使用
- 44. ActionRPGLoadingScreen.cpp にて virtual void StartInGameLoadingScreen(bool bPlayUntilStopped, float PlayTime) override { FLoadingScreenAttributes LoadingScreen; LoadingScreen.bAutoCompleteWhenLoadingCompletes = !bPlayUntilStopped; LoadingScreen.bWaitForManualStop = bPlayUntilStopped; LoadingScreen.bAllowEngineTick = bPlayUntilStopped; LoadingScreen.MinimumLoadingScreenDisplayTime = PlayTime; LoadingScreen.WidgetLoadingScreen = SNew(SRPGLoadingScreen); GetMoviePlayer()->SetupLoadingScreen(LoadingScreen); }
- 45. それぞれのフラグの内容（コメントを翻訳） ● bAutoCompleteWhenLoadingCompletes ○ trueの場合、ロードが完了すると すぐにローディング画面が消えます ● bWaitForManualStop ○ trueの場合、動画の再生は Stopが呼び出されるまで続きます ● bAllowEngineTick ○ trueの場合、ゲームスレッドがローディ ング動画が終了するのを待っている間、 エンジンのTickを呼び出します。 これは起動後のロード画面でのみ機能し、 潜在的にunsafeです ● MinimumLoadingScreenDisplayTime ○ ローディング画面を開くための最小時間。 ● WidgetLoadingScreen ○ 表示するWidgetの指定
- 46. 大雑把な使い分け 明示的にStopを呼ぶまでローディング画面を続けたい ○ bAutoCompleteWhenLoadingCompletes = false; ○ bWaitForManualStop = ture; ロードが完了したら自動的にローディング画面を終わらせたい ○ bAutoCompleteWhenLoadingCompletes = ture; ○ bWaitForManualStop = false; ○ （FLoadingScreenAttributes の初期設定はこっち）
- 47. 表示する内容を変えたい場合 C++コードを少しいじる必要があります ○ SRPGLoadingScreenクラスのConstruct関数 (ActionRPGLoadingScreen.cpp) 画像のみを替えたい場合は、 アセットパスの部分を書き換える static const FName LoadingScreenName(TEXT("/Game/UI/T_ActionRPG_TransparentLogo.T_ActionRPG_TransparentLogo"));
- 50. Asset Managerとは？ アセットの非同期読み込み（裏読み）を 使用・管理するための機能 ○ 公式ドキュメント「アセット管理」 以前はC++でのみ提供していました ○ Streamable Manager ○ 公式ドキュメント「アセットの非同期ロード」
- 54. サブレベルの事前ロードとの大きな違い アセット単位でのロード管理が可能 ○ サブレベルの場合、 レベルに配置などして参照関係を作る必要がある ○ メモリ容量を考慮した厳密な調整・管理がしやすい
- 55. Asset Managerには便利機能がたくさん！ ロード対象のアセット群を抽出・管理するための Primary Asset という概念 ○ Primary Asset Label という作業支援用アセットも標準で用意
- 56. Asset Managerには便利機能がたくさん！ Asset Managerの管理対象を可視化するための Asset Audit機能 ○ Reference Viewer, SizeMapもより便利に
- 58. ひとまず、今知っておいて欲しいこと ① Asset Manager は Primary Asset として 設定されたアセットを管理する
- 59. ひとまず、今知っておいて欲しいこと ② Asset Managerを使って非同期ロードするには…？ ロード対象のアセットを… ○ Primary Assetにする ○ Primary Asset から参照されるようにする ( Secondary Asset )
- 60. Primary Assetとして設定するには…？ プロジェクト設定の Asset Managerで各項目を設定 ○ Primary Asset Typeの名前 ○ 対象アセットの クラス ○ 抽出対象のフォルダ
- 61. 重要：Primary Assetとして指定する際の注意点！ 指定するクラスには GetPrimaryAssetId 関数を 必ず 用意する必要がある ○ デフォルトで用意されているのは UWorldクラスと UPrimaryDataAssetクラスのみ
- 62. UworldにおけるGetPrimaryAssetId関数 FPrimaryAssetId UWorld::GetPrimaryAssetId() const { UPackage* Package = GetOutermost(); if (!Package->HasAnyPackageFlags(PKG_PlayInEditor)) { // Return Map:/path/to/map return FPrimaryAssetId(UAssetManager::MapType, Package->GetFName()); } return FPrimaryAssetId(); }
- 63. GetPrimaryAssetId関数 を実装する上での注意 返り値 FPrimaryAssetId の 第1引数（FPrimaryAssetType）は プロジェクト設定で指定する文字列と一致させる！ return FPrimaryAssetId(UAssetManager::MapType, Package->GetFName()); FName(TEXT("Map"));
- 64. 少し脱線 Should Guess Type and Name in Editorが有効な場合、 エディタ上なら この関数がなくても一応動くが、 パッケージでは不具合発生するので注意
- 65. ややこしい…(；´∀｀) 標準で PrimaryAssetとして登録されている UWorld, UPrimaryAssetLabelが少し複雑かつ用途が特殊なので、 独自クラスをPrimary Assetにする際の参考にし辛いという点もつらい
- 66. Action RPGが Asset Manager, Primary Assetの運用 に関する、良いサンプルになっています！
- 67. 独自クラスをPrimary Assetとして管理 URPGItemクラス ○ UPrimaryDataAsset 継承 ○ 武器・回復アイテムなどの 各パラメータや 使用するアセットを管理するアセット FPrimaryAssetId URPGItem::GetPrimaryAssetId() const { return FPrimaryAssetId(ItemType, GetFName()); }
- 68. プロジェクト独自にAsset Manager RPGAssetManager ○ 対象のPrimaryAssetを 同期 ロードする処理を追加 ○ RPGItemの各派生クラスで使用するFPrimaryAssetTypeの定義 const FPrimaryAssetTypeURPGAssetManager::PotionItemType = TEXT("Potion"); const FPrimaryAssetTypeURPGAssetManager::SkillItemType = TEXT("Skill"); const FPrimaryAssetTypeURPGAssetManager::TokenItemType = TEXT("Token"); const FPrimaryAssetTypeURPGAssetManager::WeaponItemType = TEXT("Weapon");
- 69. プロジェクト独自のAsset Managerへの差し替え方法 DefaultEngine.ini にて 以下の文字列を追加 ○ クラス名はプロジェクトに応じた名前に適宜変更 [/Script/Engine.Engine] AssetManagerClassName=/Script/ActionRPG.RPGAssetManager
- 72. ゲーム中にどのようにして使われているか 武器を切り替えた際の GameAbilityの再設定処理 ○ ARPGCharacterBase::FillSlottedAbilitySpecs関数 ( C++ )
- 74. このような管理にするメリット Asset Managerの各機能が使える ○ 必要に応じて、必要最小限のアセット非同期ロード （例：未取得の武器データはロードする必要はない） ○ Primary Assetに関する検索・フィルタ処理を使える （同様の機能を自前で用意するのは大変）
- 77. Gameplay Ability Systemってなに？ ● ゲームプレイアビリティシステムは、あなたがRPGやMOBAタイトルで見か ける。能力や属性を構築するための高度に柔軟なフレームワークです。 ● ゲーム内のキャラクターが使用するアクションやパッシブアビリティ、これ らのアクションの結果としてさまざまな属性を作成または消耗させるステー タスエフェクト、これらのアクションの使用を規制するための「クールダウ ン」タイマーやリソースコストの実装、各レベルでの能力とその効果のレベ ルを変更し、パーティクルやサウンドエフェクトなどをアクティブにします ● 簡単に言えば、このシステムは、現代RPGやMOBAのタイトルに設定された キャラクターの能力と同じくらい単純なジャンプや複雑なゲーム能力の設計、 実装、効率化に役立ちます。 https://docs.unrealengine.com/en-us/Gameplay/GameplayAbilitySystem
- 81. Gameplay Ability Systemってなに？ 主なメリット・特徴 ○ データドリブンな設計 ○ ネットワーク対応を考慮した作り ○ 処理を非同期に実行可能 ○ 複数人での作業や量産に向いている ○ Fortnite, Paragonで実際に使われている
- 82. ● Health ● Mana ● Damage ● MoveSpeed Attribute Set Ability System Component
- 84. 処理の流れのイメージ Gameplay Ability System Attribute Set Ability System Component 回復処理を行う GamePlay Abilityを実行
- 85. 処理の流れのイメージ Gameplay Ability System Attribute Set Ability System Component Attribute Setが管理している Health （体力Attribute）を変更するEffectを実行 Gameplay Effect
- 86. 処理の流れのイメージ Gameplay Ability System Attribute Set Ability System Component 体力の変更通知をActorに 挙動やUIの変更処理などを実行 Gameplay Effect
- 87. Gameplay Ability Systemの構成要素 AbilitySystemComponent ○ GameAbilitySystemを使用するActorは このコンポーネントを必ず持つ必要がある
- 88. RPGCharacterBase.cpp にて ARPGCharacterBase::ARPGCharacterBase() { AbilitySystemComponent = CreateDefaultSubobject<URPGAbilitySystemComponen t> (TEXT("AbilitySystemComponent")); …
- 89. Gameplay Ability Systemの構成要素 Gameplay Attribute (Sets) ○ Gameplay Ability Systemによって 制御・管理されるパラメータ（群） ○ 変化したパラメータを Actorのプロパティに反映する処理はここで行う ○ C++限定。BPでは作成不可能
- 90. Attribute Sets専用の関数 ● PreGameplayEffectExecute ○ GamePlay Effectの実行直前 ○ 変更を拒否したり、変更内容を変更したり ● PreAttributeChange /PreAttributeBaseChange ○ Attributeの変更処理時に呼び出される ○ 変更後の値に対してClamp処理をかけたり ● PostGameplayEffectExecute ○ GamePlay Effectの実行直後 ○ Actorへの変更う通知はここで
- 91. Gameplay Ability Systemの構成要素 ActionRPGでは、キャラクタのパラメータを管理 ○ Health, Mana, Damage, MoveSpeed RPGAttribute.hにて UPROPERTY(BlueprintReadOnly, Category = “Health”, ReplicatedUsing=OnRep_Health) FGameplayAttributeData Health; ATTRIBUTE_ACCESSORS(URPGAttributeSet, Health)
- 92. Gameplay Ability Systemの構成要素 Gameplay Effect ○ Gameplay Attributeを制御するための機能 ○ ダメージ値を元にHPを減らしたり、 一時的にパラメータを変更（バフ、デバフ）したり
- 94. Gameplay Ability Systemの構成要素 Gameplay Ability ○ 対象のスキルが使った際の制御を管理 ■ どのアニメーションを再生するか ■ どのGamePlay Effectを使用するか ■ 使用する際のコスト、条件の計算 ○ C++, BPで実装
- 95. Gameplay Ability Activate (OnEnd) Ability イベント ○ Commit Ability, End Abilityノード ○ Ability Taskノード
- 96. Ability Taskノード GamePlay Ability用のノード ○ 非同期処理、イベントドリブン ○ C++で自作可能( RPGAbilityTask_PlayMontageAndWaitForEvent )
- 97. Actor側ですること ActorがAbility System Component経由で GamePlay Abilityを呼び出す
- 98. Gameplay Tagによるフィルタ機能 実行対象のAbility、実行中のAbility、 Source(実行元のActor), Target(実行対象のActor) が持つ Tag情報を使って実行するか否かを判定可能
- 99. タグの活用例 Tag: none Tag: Status.Dead
- 100. Tag: Status.Dead Tag: Ability.Melee
- 101. Tag: Status.Dead Tag: Ability.Melee
- 102. Ability Tag ○ アビリティ自身が持つGamePlay Tag Block Abilities with Tag ○ アビリティ実行中は、 指定したTagを持つアビリティを実行しないようにする
- 103. ステート管理をGameplay Tagで実現可能！ ○ BPでステート管理を実現しようとすると Enum, プロパティ、Switch, Branchが盛り沢山になりがち… ○ ノードを組まなくても、Tagの編集だけで追加・調整可能 AnimBPのステートマシン
- 104. ちなみに GamePlay Tagは GamePlay Ability System専用ではないので、 ActorなどのBPでも活用可能！
- 105. ActorやComponentでモリモリ実装しがちな処理を 外部に逃がすことができる ○ 一つの箇所に処理が集約すると管理が大変 ○ 作業分担も非常にし辛い アセットによって制御を追加・制御できるので 変更や量産に強い仕組みにできる ○ データドリブン ○ エンジニアの手を借りなくてもいい
- 106. ● 非同期処理で走らせることができる！ ○ 1フレームに処理が集中してカクつくことを回避できる ○ おのずとイベントドリブンで組める！ ( 無駄なTick撲滅 ) ● ネットワーク対応を考慮してるのは大きい ○ 自前で実装・設計するのは結構大変 ● それなりにC++を使う必要がある ○ 少なくとも下準備にはエンジニアが必須かも(；´∀｀)
- 108. おかわり はくまい（@OkawariHakumai ）さんによる 日本語での解説ブログ ○ https://okawari-hakumai.hatenablog.com/entry/2018/07/22/165242
- 109. BPとC++のバランスについて
- 113. 半分合ってて、半分間違い！
- 114. BPの呼び出しコストはC++より重いが、 実行する処理の負荷はC++で呼び出した時と殆ど変わりない 例えば ○ Line Traceを呼ぶBPをC++に変えても Line Trace自体の処理負荷はあまり改善されない
- 115. つまりなにが言いたいのか？ C++にしたことで得た処理負荷の改善度合いは BPのメリットを捨てたことに本当に見合うのか？ 例えば： ○ BPなら1時間で完了する作業 ○ C++を使うルールなので、エンジニアの手があくまで待つことに ○ 1週間後、ようやく実装完了。BP使うよりも 0.001ms 改善できた 時間・コストの掛け方 が非常にもったいない
- 118. BPのメリット ● イテレーション速度 ● 非エンジニアでも扱いやすい ● C++よりも安全に処理・データを扱える ○ 例：GC起因による ぬるぽ → ガッ！ の回避 ● ゲームの流れの可視化・組みやすさ ○ Latent, イベントディスパッチャー、 非同期処理系のノードが非常に便利
- 119. C++のメリット ● BPよりも、処理の呼び出しコストが少ない ● 処理・機能のカプセル化 ● エンジンのコア部分にアクセス可能 ● デバッグしやすい ○ UE4.19でBPのデバッグ機能が強化されました ● 差分チェック・マージが容易
- 121. 例えば 仕様上、処理を何度も呼び出す必要がある ○ C++ の「呼び出しコストの低い 」のメリットが大きい 開発期間が短い または 開発規模が大きい ○ BPの「イテレーション速度」、 「非エンジニアでも扱いやすい」のメリットが大きい
- 124. BPでプロトタイプを素早く作成し システムの基本機能の実証後のタイミングで 一部、または全てをC++に移行するのが一般的 ○ Unreal Engine 4を利用した先進的なゲーム制作手法 The Unreal Way 2016 Epic Games Japan ○ C++への移行は処理負荷・作業効率と相談した上で行う
- 125. Session Frontendのプロファイラーにて Selfの負荷が大きい場合は、BPの呼び出しコストが問題 C++への移行を検討する価値あり ○ stat startfile / stopfile
- 126. Tick処理は可能な限り避ける 毎フレーム処理を走らせると、負荷の問題が発生しやすい ○ たとえC++であっても 設計の見直し ○ Start with Tick EnabledをOFF ○ Tick Intervalを長めに イベントドリブンへの移行 ○ Timer, イベントディスパッチャー
- 129. 多くのアセットを持つBPと参照関係を持たないようにする ● CastではなくBPインターフェースを活用 ● アセットを多く持たない 基底クラスにCastするようにする ○ アセットを参照するのは派生クラス側にする
- 130. ユーザ定義のEnum / Structに注意 BPで作られた Enum / Structには C++からアクセスすることはできない 重要なEnum / Struct は C++側で実装する
- 131. 文字列によるアセット参照を避ける C++のLoadObject関数などを使うことで アセットパスの文字列からアセットをロード可能 ○ 参照関係を持つことを回避できる（ソフトリファレンス） 問題点 ● 参照がcookerによって完全にトラッキングされないので、 パッケージで問題を引き起こす可能性がある 対策 ● FSoftObjectPath、TSoftObjectPtr型を活用
- 132. この他にもいくつかTipsがありますが、 さらに複雑な話になるので続きはドキュメントで！ ● Balancing Blueprint and C++ ● Building Gameplay in C++ for Action RPG
- 133. Action RPGでは 基本的なロジックは BPと GamePlay Ability System用のアセットで実現
- 134. C++を使っている箇所 ○ GamePlay Ability Systemを使うための下準備 ■ Ability, AttributeSet, CharacterBaseなど ○ Asset Managerでアセット・パラメータを管理するための下準備 ■ RPGAssetManager, RPGItem系 ○ BPだと実装するのが少し面倒なセーブ・ロード処理 ○ ロジックを組む上で便利な独自ノードの実装