Game Creators Conference 2019 Keiji Kikuchi

大規模ゲーム開発におけるフリーラン実装事例
～気持ちよく走り続けさせるために～
株式会社スクウェア・エニックス
プログラマー菊池桂司
2019 3/30
© 2019 SQUARE ENIX CO., LTD. All Rights Reserved.

/108
パワーポイントのデータについて
パワーポイントのスライドデータはこちらにあります。
ダウンロードしてご覧ください。
https://drive.google.com/open?id=1Fc3hmlHYLEMW6ROmyE0KTM0nK7LDV0ZS
• アニメーションが正常に動作します
• 動画がご覧になれます
© 2019 SQUARE ENIX CO., LTD. All Rights Reserved. ❤2

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注意事項
♜撮影について
♜SNS投稿について
特に制限ないです

/108
自己紹介
⚜菊池桂司
♜1995年入社
• 当時はプランナーで入社、現在はプログラマー
• 2017年に認定スクラムマスターを取得
♜主な作品
• アインハンダー（エネミー及びエフェクト担当）
• パラサイト・イヴ２（エフェクト監督）
• キングダムハーツシリーズ（プレイヤー担当）
♜得意分野
• ゲームプログラム
• スケジュールマネージメント
• 駄洒落

/108
ゲームプログラマーとは・・・
⚜夢を企画書に起こすのがゲームデザイナー
⚜夢を具現化するのがゲームプログラマー
⚜今日はその具現化するにあたっての思考につ
いてのヒントになれば幸いです

/108
本日の概要
⚜フリーランについて
⚜各実装において発生した問題とその解決
⚜動作チェックについて
⚜まとめ

/108
先に結論
⚜シンプルな判定で試して取っ掛かりを！
⚜複雑度が増した時はシンプルな別案を！
⚜判定結果のリアルタイム表示で効率アップ！
⚜答えはひとつではないので色々考えよう！

❤8 /108
フリーランについて
4321

/108
フリーランとは・・・
⚜一般的には
「パルクール」
「フリーランニング」と呼ばれる
• 特別な道具を使うことなく
• 人工物または自然の障害によって動きが途切れないで
• 効率的に目的地へ移動すること

/108
実装要望
⚜レバー操作だけで自由に移動
⚜スムーズに気持ちよく感じられる
⚜今どきのゲームっぽさのある動作
⚜大規模ゲームとして恥じない滑らかさ

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プレイヤー処理構成
PCポーン
• キャラモデル
• モーション
• コリジョン
• ムーブメント
• ステートマシーン

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PCコントローラ
PCポーン
• UI
• 入力制御
• ロックオン
• スタイル
• AIに差し替えるとNPC
• モーション
• コリジョン

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PCコントローラ
PCポーン
武器ポーン
• UI
• 入力制御
• ロックオン
• スタイル
• AIに差し替えるとNPC
• モーション
• コリジョン
• アタッチ

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ステートマシーン
PlayerState
移動
フリーラン
State: Idle
待機
State: Run
歩き／走り
State: Jump
ジャンプ／落下
State: Dangle
ぶら下がり
State: Climbing
段差越え
State: Hopping
ホッピング
State: Wall Run
壁走り
State: Slope Slide
坂滑り
State: Swaying
スウェイ
フリーフロー
State: Enemy Flow
エネミーフロー
State: Wall Kick
壁キック
State: Pole Turn
ポールアクション
State: Rail Slide
レールスライド
State: Super Slide
スーパースライド
State: Athletic Flow
アスレチック
飛行その他
State: Glide
グライド
State: Floating
浮遊モード
State: Swim
泳ぎモード
バトル
ガード／回避
State: Guard
ガード
State: Dodge Roll
ドッジ
State: Air Slide
エアスライド
State: Risk Dodge
Rドッジ
State: Cover
カバー
ダメージリアクション
State: Damage
ダメージ
State: Bad Stat
ステータス異常
State: Die
死亡
State: Catch
拘束
State: Bind
拘束
State: Reflect
弾かれ
攻撃
State: Attack
通常アタック
State: Magic
魔法
State: Use Item
アイテム使用
変形
Style Change
スタイルチェンジ
スタイルコンボ
Style Finish
スタイルフィニッシュ
State: Shooter Mode
シューターモード
State: Weapon Change
武器チェンジ
大技
State: AF
アトラクション
State: DM
リンク
State: FR
フレンド連携
乗り物
State: Shoot Flow
シュートフロー
イベント
State: Check
しらべる
State: Treasure Box
宝箱
State: Save Menu
セーブ
State: Shop Menu
ショップ
State: Talk
会話
ミニゲーム
ギミック
スマホカメラ

/108
VTR
フリーラン動作の紹介

/108
コリジョン
⚜避けて通れないのがコリジョン
⚜基本的なコリジョンについて解説します

/108
基本的なコリジョンについて
⚜判定方法
♜スイープ（移動）
• レイ（線）
• スフィア（球）
A B

/108
⚜判定方法
♜スイープ（移動）
• レイ（線）
• スフィア（球）
♜オーバーラップ（重なり）
• スフィア型
• カプセル型
• ボックス型
• コンベックス型（凸包帯）
A

/108
⚜プレイヤーのコリジョン
♜ボディはRoot基準
♜カプセル型
♜地面から微かに浮かす
♜傾斜でも垂直に立つ
Ground
Player
Body
Root

/108
基本的なコリジョンのお話
⚜背景のコリジョン
♜床／壁／天井の区別なし
• 回転させて配置する場合がある（効率化のため）
• したがって角度から判断する必要がある
♜処理速度を考えてシンプルな形状で
• 実際は後からどんどん複雑になっていった・・・

❤22 /108
各実装において発生した問題とその解決
4321

/108
⚜走り開始終了／方向転換反転
⚜段差越え
⚜ホッピング
⚜走りながら動作
⚜壁走り

/108
⚜段差越え
⚜ホッピング
⚜壁走り

/108
走り開始終了／方向転換反転
⚜昔は・・・
• 入力と動作が直結
• レバーOFFで待機
• レバーONで移動
• 状態とモーションが１対１
• 強弱で走り／歩き
Idle
レバー
OFF
Walk
レバー
ON弱 Run
レバー
ON強 Idle
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF
Run
レバー
ON
Idle
レバー
OFF

/108
Idle
レバー
OFF
Run
Start
レバー
ON
Run
レバー
ON
Run
End
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF
Run
Start
レバー
ON
Run
End
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF
Run
レバー
ON
Idle
レバー
OFF
⚜今どきのアクションは滑らか
• 走り開始（前左右）
• 走り反転（左右）
• 走り終了（左足右足）
• 歩き終了（左足右足）
• 開始即終了で方向転換

/108
⚜【問題点】
• 移動のもたつき
• チャタリング
• 方向転換回転不足
Idle
レバー
OFF
Run
Start
レバー
ON
Run
レバー
ON
Run
End
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF

/108
⚜【問題解決】移動のもたつき
• モーションを可能な限り短くする
– 接地感は残したいので限界がある
• 入力結果をすぐに返す
– キャラを残しつつ
Rootのみ即動かしてみる
– かなり改善された
Idle
レバー
OFF
Run
Start
レバー
ON
Run
レバー
ON
Run
End
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF
Root
Head
Idle
Root
Head
Run Start
Root
Head
Run Start
Root
Run
Root
Run
Root
Run

/108
⚜【問題解決】チャタリング
• チャタリングとは・・・
– 装置の微細な振動などによって生じる
– 一瞬で複数回ON/OFF切り替わる
• レバー反転時
– Powerが０になる瞬間がある
– この状態で処理が回ると走り終了になる
• 走っていたタイマーで誤動作抑制
Idle
レバー
OFF
Run
Start
レバー
ON
Run
レバー
ON
Run
End
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF
Run
End ?
Run
End ?
Run
End ?

/108
⚜【問題解決】方向転換回転不足
• 一瞬のレバー入力によるその場での方向転換時に
モーションが短いので回転しきらないで終わる
– モーションの尺内でのみ回転させるのが原因
– しかしモーション終了後も回転させるのは変
• モーションの尺内で向けるように収束率を調整
– 接地感が薄れるがレスポンスを重視
Idle
レバー
OFF
Run
Start
レバー
ON
Run
End
レバー
OFF
Idle
レバー
OFF

/108
VTR

/108
⚜段差越え
⚜ホッピング
⚜壁走り

/108
段差越え
⚜仕様
♜走り中
♜段差があれば自動で乗り越える
♜ハードル形状は乗り越え後落下
♜高さによってモーション変更
地面
段差
Root
Run
Root
Climbing
Root
Land
Root
Fall

/108
段差越え
⚜実装
♜段差越え座標がわかればOK
♜簡単な実装方法を考える
地面
段差
CRoot
Climbing

/108
段差越え
⚜簡単な実装
♜AIのウェイポイントを流用？
• 初期の段階では未実装
• プレイヤーは自由度が高いので無数に必要
• デザイナーが手動で置くのはしんどい
• 問題が多いので却下
地面
段差
C

/108
段差越え
⚜簡単な実装
♜シンプルな判定方法
• 前方上空から足元までをチェック
• ヒットした
– 地面ならOK
地面
段差
C
Root
Run

/108
段差越え
⚜簡単な実装
• ヒットした
– 箇所が地面ならOK
– 坂でも拾ってしまう
– 段差越え許可フラグを用意する
坂
❤37
地面
C
Root
Run

/108
段差越え
⚜簡単な実装
• ヒットした
– 段差越え許可フラグを確認
– 少し複雑な地形で問題アリ
地面
段差
Root
Run
出っ張り
C

/108
段差越え
⚜簡単な実装
• ヒットした
– 段差越え許可フラグを確認
– 少し複雑な地形で問題アリ
– もう少し細かいチェックが必要
坂
地面
Root
Run
C

/108
段差越え
⚜実装詳細
♜段差補正について
♜段差越え判定
♜段差越え動作

/108
段差越え
⚜実装詳細
♜段差補正について
• システムによる自動補正処理
• 一定以下の段差は誤差として吸収
地面
段差補正
Root
Run
Root
Run
Root
Run

/108
段差越え
⚜実装詳細
• 壁の高さによって変化
– 段差補正（～約50cm）
– 段差越え（～220cm）
– 壁走り
地面
段差補正
段差越え
壁走り

/108
段差越え
⚜実装詳細
• 地面に沿ったベクトル取得
• 天井チェック
• 前方壁チェック
• 段差の高さチェック
• 空きスペースチェック
地面
段差補正
段差越え
Root
Run
Root
Climbing
段差越え座標を求めます
C

/108
段差越え
⚜実装詳細
– 足元チェック
– 前方足元チェック
– abベクトルの傾きチェック
» 基準となる地面ベクトルとする
» 傾斜にも対応するため
地面
段差補正
段差越え
a b

/108
段差越え
地面
a b
⚜実装詳細
– 足元チェック
– 前方足元チェック
– Abベクトルの傾きチェック
– 足元の傾きのみでは凸凹で問題
– 軽減のために二点間にした
– それでも問題は出るのでルール化
» 段差の近くは平らに

/108
段差越え
⚜実装詳細
• 天井チェック
– 動作する範囲に障害物は無いか？
– スペースが無いと段差越えに失敗する
– ヒットしなければOK
段差補正
段差越え
地面ベクトル

/108
段差越え
段差補正
段差越え
地面ベクトル
A
⚜実装詳細
– 空きスペースがあるか
» 移動時は速度分長く調べる
» ヒットしなければOK
– 越える壁があるか
» 上限付近を調べる
» ヒットすればOK
» ヒットしなければ下限・底辺詳細も
– 壁との距離を取得

/108
段差越え
段差補正
段差越え
地面ベクトル
A
⚜実装詳細
– 空きスペースがあるか
– 越える壁があるか
– 壁との距離を取得
– 壁の根元の座標を求めておく
B

/108
段差越え
⚜実装詳細
• 段差の高さチェック
– 地面から垂直なベクトルを使用
» 傾斜対応（後述）
– 上限から下限まで調べる
» ヒットすればOK
» 段差越え座標取得
– 高さによってモーション分岐
» 高さはBC間の距離
段差補正
段差越え
段差越え下段
段差越え中段
段差越え上段
地面ベクトル
A
垂直ベクトル
C
B

/108
段差越え
⚜実装詳細
• 段差の高さの測り方
– なぜBC間の距離なのか？
– 傾斜も配慮
– RootからC点までの高低差はBAD
坂
C
B
Root
段差補正
段差越え
地面ベクトル
垂直ベクトル
C
B

/108
段差越え
⚜実装詳細
• 空きスペースチェック
– 乗れる場所があるか？
– コリジョン範囲を想定
– 埋まっていなければOK
段差補正
段差越え
地面ベクトル
A
垂直ベクトル
C
B

/108
段差越え
⚜実装アクション
♜段差越え動作
• モーション依存
• 引っかかる
地面
段差補正
段差越え
Root
Collision
C
Root
Collision
Root
Collision
Root
Collision

/108
段差越え
地面
段差補正
段差越え
Root
Collision
C
Root
Coll-Off
Root
Coll-Off
Root
Coll-Off
Root
Collision
♜段差越え動作【引っかかり解消】
• 段差越え座標にアタッチする？
• 一時的にコリジョンを抜く？
• 滑らかに動作するが・・・
• 復帰の際に障害物があると
• 奈落落ちの可能性があるのでNG

/108
段差越え
• アタッチしない
• コリジョンを抜かない
• モーションの調整
• ある程度の効果はあるが・・・
• まだ引っかかる
地面
段差補正
段差越え
Root
Collision
C
Root
Collision
Root
Collision

/108
段差越え
• アタッチしない
• コリジョンを抜かない
• モーションの調整
• プログラムアシスト
– 目的地より低い間は上昇補正
– 滑らかに動作した地面
段差補正
段差越え
Root
Collision
C
Root
Collision
Root
Collision
Root
Collision

/108
VTR
段差越え

/108
⚜段差越え
⚜ホッピング
⚜壁走り

/108
ホッピング
⚜仕様
♜尖った先に立たせたい
♜先端を渡り歩く
♜指定のルートで移動させたい
♜動的なものにもアタッチ可
♜モーション指定可
♜NPCも使用
Root
Run
Root
Hop
Root
Hop
Root
Hop

/108
ホッピング
⚜実装
♜ホッピング箇所の地形
• どこでも
• 形状が不定
• 算出は複雑すぎて無理
♜簡単な実装にしよう！
♜専用のコンポーネントを作成
Root
Run
Root
Hop
H
H
H

/108
ホッピング
⚜実装詳細
♜ホップコンポーネント
♜ホッピング判定
♜ホッピング動作

/108
ホッピング
⚜実装詳細
♜ホップコンポーネント
• 様々なパラメータ設定
• ギミック等にアタッチ可能
• リストから検索

/108
ホッピング
⚜実装詳細
♜ホッピング判定
• リストから検索
– 指定方向で近いもの探す
– 範囲判定
– 高いほうを優先高

/108
ホッピング
♜ホッピング動作
• 滑らかに移動させる
– 線形補間
– 走行スピード対応

/108
♜ホッピング動作【滑らかに】
• 線形補間
– モーション時間で均等に割る
– モーションが終点で必ず終わる
– 終点距離によって速度が変化
» 配置によっては移動速度が不安定
» 違和感が出る
ホッピング
Root
Hop
Fr=0
Root
Hop
Fr=1
Root
Hop
Fr=2
Root
Hop
Fr=3
Root
Hop
Fr=4
Hopモーションが4フレームとすると・・・
Hop
Start
Hop
Target
距離4.0m
1.0m/Fr
Hop
Start
Hop
Target
距離3.0m
0.75m/Fr
Hop
Start
Hop
Target
距離6.0m
1.5m/Fr

/108
ホッピング
Root
Hop
Fr=0~4
モーション=4フレーム
走行速度=1m/Fr
1.0m/Fr
Hop
Start
Hop
Target
距離3.0m
0.75m/Fr
3Frで到達
Hop
Start
Hop
Target
距離4.0m
1.0m/Fr
4Frで到達
Hop
Start
Hop
Target
距離6.0m
1.5m/Fr 4Frで到達
♜ホッピング動作【違和感なく】
• 線形補間（滑らかに）
• 走行スピード対応
– 走行速度を最低速度とする
– 補間速度と比較して速い方を採用
– 到達したらモーションキャンセル
– 走りと同じ移動感覚
– モーションは終点で必ず終わる

/108
VTR
ホッピング

/108
⚜段差越え
⚜ホッピング
⚜壁走り

/108
走りながら動作
⚜フリーランがある程度できると・・・
♜様々な違和感に遭遇することになる
• 違和感＝ストレス
♜特にストレスを感じるのは・・・
• 止まって行う動作
• 今まで普通にやっていたんだけど・・・

/108
⚜ストレスに感じる停止動作
♜着地
• 段差越え
• ホッピング
♜バトル切り替え
♜武器切り替え
♜魔法発動

/108
⚜ストレスに感じる停止動作【解消】
♜着地
• 段差越え
• ホッピング
♜バトル切り替え→走りバトル切り替え
♜武器切り替え →走り武器切り替え
♜魔法発動 →走り魔法発動
• 走りながら動作の適用

/108
♜着地 →落下走り継続／軽い着地
• 段差越え
• ホッピング
♜バトル切り替え→走りバトル切り替え
♜武器切り替え →走り武器切り替え
♜魔法発動 →走り魔法発動
• 走りながら動作の適用

/108
♜落下走り継続処理
• 微小な段差でも・・・
– 落下する
– 着地でイライラ
– 走り続けたい
地面
Root
Run
Root
Run
Root
Fall
Root
Land
Root
Run Start
Root
Run
Root
Run
Root
Run
Root
Run

/108
地面
Root
Run
Root
Run
Root
Run
Root
Run
Root
Run
♜落下走り継続処理
–走り継続条件
» 落下開始
» レバーを入れている場合
» 走りモーション中
» または軽い着地モーション中
» 空中で地面に近い
» 落下開始から一定時間内
–着地を実行せずに走りへ

/108
♜軽い着地
• 片足で着地する短めのモーション
– 通常は両足の着地
• 左右用意
• レバー入力時は即キャンセルして移動

/108
VTR

/108
⚜段差越え
⚜ホッピング
⚜壁走り

/108
壁走り
⚜仕様
♜走り中、指定の箇所のみ可能
♜壁を自由に駆け上がる
♜登り中の段差は飛び越える
♜壁の側面を並行して走る
♜コーナーは特殊アクションでつなぐ
♜レバーで方向転換／キャンセル

/108
壁走り
⚜シンプルな実装
♜考えてみてください
♜壁面にアタッチする方法などがあると思います
♜今回は正面／側面の切り替えがあるので独自にやった

/108
VTR
壁走り

/108
壁走り
⚜実装詳細
♜壁走り判定
♜壁走り動作

/108
壁走り
⚜実装詳細
♜壁走り判定
• 壁接触（システム通知）
• 壁確認
• 正面／側面の振り分け
• 移動先の空間チェック
• 目的地点の壁チェック
• すべてOKなら壁走り動作へ

/108
壁走り
⚜実装詳細＜解説＞
♜壁走り判定
地面
壁
Root
Run
Collision
HIT!!

/108
壁走り
♜壁走り判定
• 壁確認
– 壁走り許可フラグを確認
– 傾きを調べ±50度以上なら壁
地面
壁
Root
Run
Collision
地面

/108
壁走り
地面
♜壁走り判定
• 壁確認
– 向き±35度以内は正面
– 向き±50度以上は側面
– 向き±45度付近は含めない
» 角に接触したときの誤動作防止
» 正面か側面かの感覚は人によって違うので排除
壁
Root
Run
Collision
±50°~140°
（側面）
~±35°
（正面）

/108
壁走り
♜壁走り判定
• 壁確認
– モーション動作を保証する
» 正面：上方
» 側面：横前方
– ヒットしなければOK
地面
壁
A
B

/108
壁走り
♜壁走り判定
• 壁確認
• 目的地点の壁チェック
– ヒットすればOK
– 壁走り動作へ
地面
壁
A B

/108
壁走り
♜壁走り動作
• 壁吸い付き処理（システム）
• 壁チェック（共通）
• 入力チェック
• 正面壁走り
• 側面壁走り
• 壁段差越え（正面）
• コーナーアクション（側面）

/108
壁走り
⚜実装アクション＜解説＞
♜壁走り動作
• 壁吸い付き処理（システム）
– 壁走り中は常にキャラを壁に押し付ける力を加えます
– 重力のようなもの
– 微小な凸凹でも壁から離れなくなる

/108
壁走り
♜壁走り動作
• 壁チェック（共通）
– 壁に接触しているか確認
– 壁が壁走り許可か確認
– NGなら壁走り終了

/108
壁走り
正面壁
♜壁走り動作
– 正面
» 上昇移動
» 平行移動：～±80度
» 側面切替：～±155度
» 落下終了：～±180度
– 少し歪なのは・・・
» 入力感覚を検証した結果
» 90度均等割りだと誤入力しやすい

/108
壁走り
地面側面壁
♜壁走り動作
– 側面
» 側面移動：～±80度
» 正面切替：～－155度（内側）
» 落下終了：～+155度（外側）
» 反転切替：～±180度
– 入力がない
» 正面側面どちらも即終了

/108
壁走り
壁
Collision
Root
天井壁段差壁終端
♜壁走り動作
• 正面壁走り
– 天井チェック
– 壁段差チェック
– 壁終端チェック
– 効率の良い計算になる順番

/108
壁走り
壁
Collision
Root
天井
A
♜壁走り動作
• 正面壁走り
» ヒットしたら天井なので終了

/108
壁走り
♜壁走り動作
• 正面壁走り
» ヒットしたら壁段差越え
壁
Collision
Root
壁段差
B
Collision
Root

/108
壁走り
♜壁走り動作
• 正面壁走り
– 壁終端チェック
» ヒットしたらぶら下がりへ
» 自動で乗り越えます
壁
Collision
Root
壁終端
CCollision
Root
Dangle
Collision
Root
Fall

/108
壁走り
地面壁
コーナー壁行き止まり
Collision
Root
WallRun
♜壁走り動作
• 側面壁走り
– コーナーチェック
– 壁行き止まりチェック
» 正面壁走りと類似
» 処理のリサイクルは常に考慮

/108
壁走り
地面壁
コーナー壁行き止まり
Collision
Root
WallRun
♜壁走り動作
• 側面壁走り
– コーナーチェック →コーナーアクション
– 壁行き止まりチェック →落下終了

/108
VTR
壁走り

/108
メモ
⚜フリーラン
• モーションとレスポンスのトレードオフ
• 入力の反映は何らかの動作と直結させる
• 地形の引っ掛かりをプログラムアシストで改善
• 線形補間＋最低速度保証
• 新たなストレス
• なんでも走りながらやりたくなる欲求

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