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UE4でAIとビヘイビアツリーと-基礎-

第１０回UE4勉強会 in 大阪 https://ue4study-osaka.connpass.com/event/114983/

Software◦
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UE4勉強会 in 大阪 UE4でAIとビヘイビアツリーと-基 礎-
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自己紹介 ● Twitter: @com04 ● ゲームプログラマー ● 作ったものとかは大体twitterモーメントに ○ https://twitter.com/i/moments/847072031048814594 ○ https://twitter.com/i/moments/986364547098275840
自己紹介 ● マーケットプレイスに出品しました − ComMaterialTools - マテリアル検索の便利ツール ● https://www.unrealengine.com/marketplace/commaterialtools ● 講演したスライド − マテリアル基礎・初級: https://www.slideshare.net/com044/ue4-80326829 − UE4でのチーム製作: https://www.slideshare.net/com044/4ue4-in-ue4 − アニメーション基礎: https://www.slideshare.net/com044/ue4-in-91056422 − もっとアニメーションBP: https://www.slideshare.net/com044/ue4-in-bp − UE4 LODs for Optimization -Beginner-: https://www.slideshare.net/com044/lods-for-optimization-beginner − Volumetric Fogで空間を演出する！: https://www.slideshare.net/com044/ue4-volumetric-fog − UE4でTranslucencyやUnlitに影を落としたい！: https://www.slideshare.net/com044/ue4translucencyunlit 5
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか version: UE4.21.1
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
はじめに 今回は主にビヘイビアツリーの基礎と、AIの作り始めの周 りをやっていきます。
はじめに 文字だとややこしいところもあるので、今回のスライド用に テストしたプロジェクトを共有します。 ● https://github.com/com04/UE4Osaka10_AI ○ プロジェクト内の説明についてはリンク先のページに書いてあ ります。
はじめに 1. 「Clone or download」から、「Download ZIP」 2. ダウンロードした.zipを解凍する
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
UE4にあるAI系の機能 ビヘイビアツリー http://api.unrealengine.com/JPN/Engine/AI/BehaviorTrees/index.html ● AIの処理を記述する機能 ○ BPとはまた違ったノードベース ● 今日やります！
UE4にあるAI系の機能 Environment Query System（環境クエリ システム） http://api.unrealengine.com/JPN/Engine/AI/EnvironmentQuerySystem/index.html ● 周囲の環境を調べる機能 ○ 半径100m以内で敵の攻撃から隠れれる座標はどこ？とか ○ 敵に攻撃しつつ味方から離れない位置取りはどこ？とか ■ これらの結果をビヘイビアツリーで使用できる ● 初心者がEQSやってみた @goolee ○ https://www.slideshare.net/goolee1/eqs-107895547 ■ 第７回UE4勉強会 in 大阪
UE4にあるAI系の機能 敵から壁で遮蔽される所を判別したり 敵 壁で敵の攻撃が当 たらない場所
UE4にあるAI系の機能 AI Perception http://api.unrealengine.com/JPN/Engine/Components/AI/ ● 視覚と聴覚を表現 ○ 視野に入った、視野から出た。を検出できる ○ 敵が発した音を感知した。を検出できる ■ AI Perception用の音を発するノードとか有る ● 【UE4】AI Perception の紹介と使い方 @PavilionDV7 ○ https://qiita.com/Dv7Pavilion/items/741402f4da609ec595a2 ○ https://qiita.com/Dv7Pavilion/items/2984f2b03711492aa451
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーとは？ Behavior Trees (ビヘイビアツリー) は、闇に潜む憎きゴキ ブリから、シューティング ゲームの Bot に至るまで、撃つタ イミングやヘルス値と弾薬を求めるタイミングが分かる AI をアンリアル エンジン 4 で作るパワフルなツールです。 公式ドキュメントより http://api.unrealengine.com/JPN/Engine/AI/BehaviorTrees/index.html
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーとは？ BPとは違ったシステム
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーとは？ こんな感じのノード構成 ● 右クリックでノード出して繋 げていくのはBPと同じ ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーとは？ 処理の流れをそのまま記述できる 相手の近くに移動するまでこ こで処理する 移動終わったら次の処理に 移って攻撃処理する ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーとは？ 実行中、もしくは一時停止中にビヘイビアツリーを開くと、 今走ってる処理フローが確認出来ます ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーとは？ ノードを右クリックでブレークポイントも使用できます ビヘイビアツリー
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　ビヘイビアツリー AIの思考/行動を記述する ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　ビヘイビアツリー コンテンツブラウザから右クリック→「AI」→「ビヘイビアツ リー」で作成
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 ブラックボード
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　ブラックボード 変数を格納するアセット。ビヘイビアツリーに登録して使用 する
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　ブラックボード コンテンツブラウザから右クリック→「AI」→「ブラックボー ド」で作成
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　ブラックボード 左上のボタンから変数を追加します ブラックボード
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　ブラックボード ブラックボード特有の機能として、変数の値を他のActorと 共有する事が出来ます ● １つのActorがブラックボードに値を保存すると、別の Actorのブラックボードでも値が書き換わっている 別々のActorで同じ値を共有できる
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　ブラックボード ブラックボードの変数で、「Instance Synced」にチェックを 入れると変数が共有されます ブラックボード
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 タスク
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　タスク ビヘイビアツリーで使用する処理１つ ● ビヘイビアツリーで右クリックから出せます。 ○ 紫のノードで表されます ○ 移動する、アニメーション再生する SEを再生する。など ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　タスク 自分でも作成する事が出来ます。 ● コンテンツブラウザを右クリック ○ 「ブループリントクラス」作成→ ○ 「BTTask_BlueprintBase」を選択して作成します。
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　タスク BPを開いて、関数をオーバーライドして処理を書きます ● Receive Tick AI ○ タスクが処理をしている間のTick処理 ● Receive Execute AI ○ タスクに入った際に1度だけ呼ばれる ● Receive Abort AI ○ 処理中に中断された時に呼ばれる ブループリント
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　タスク タスクは「Finish Execute」ノードで終了します ● ノードを呼ぶまではビヘイビアツリーは次のタスクへ遷 移しません ● 引数の「Success」はビヘイビアツリーに返す結果です （後ほど） ○ 「Receive Execute AI」で攻撃処理を開始して、攻撃処理／ アニメーションが終わった時点で 「Finish Execute」ノードを呼ぶなど ブループリント
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　タスク 何もしない最小構成のノード
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 デコレーター
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　デコレーター ビヘイビアツリーのノードにくっつけるフロー制御 ● ノードを右クリック→ 「デコレーター」を追加から ○ 青いノードで表されます ○ このノードに入るかどうか、ループ 処理、指定時間で処理中断させる等 ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　デコレーター 自分でも作成する事が出来ます。 ● コンテンツブラウザを右クリック ○ 「ブループリントクラス」作成→ ○ 「BTDecorator_BlueprintBase」を選択して作成します。
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　デコレーター BPを開いて、関数をオーバーライドして処理を書きます ● Perform Condition Check AI ○ くっついているビヘイビアツリーの ノードの中に入るかを返す ● Receive Execution Start AI ○ ノード開始時に呼ばれる ● Receive Execution Finsih AI ○ ノード終了時に呼ばれる ブループリント
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　デコレーター 「Perform Condition Check AI」 ● Trueを返すと中入る ● Falseを返すと中を処理しない＋そのノード自体もFalse を返す True False ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 サービス
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　サービス ビヘイビアツリーのノードにくっつける処理 ● ノードを右クリック→ 「サービス」を追加から ○ 緑のノードで表されます ○ このノード以下の処理をしている時は常に動作しています ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　サービス 自分でも作成する事が出来ます。 ● コンテンツブラウザを右クリック ○ 「ブループリントクラス」作成→ ○ 「BTService_BlueprintBase」を選択して作成します。
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　サービス BPを開いて、関数をオーバーライドして処理を書きます ● Receive Tick AI ○ このサービスが動作している時に呼ばれるTick ● Receive Activation AI ○ このサービスを開始したタイミングで 呼ばれる ● Receive Deactivation AI ○ このサービスが終了するタイミングで 呼ばれる ブループリント
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　サービス ビヘイビアツリーでサービスを選択、詳細欄でパラメーター を設定できます ● Interval ○ 「Receive Tick AI」が呼ばれる間隔 ● Random Deviation ○ Intervalにランダムで加算する値。ランダムでタイミング変えた い時に ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 タスク、デコレーター、サービスのBP共通
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　タスク、デコレーター、サービスのBP共通 イベントノードの引数 ● Owner Controller ○ ビヘイビアツリーを実行しているAI Controller。ブラックボード はここから取得する ● Controlled Pawn ○ AI ControllerがくっついてるPawn。 ○ 大体は動かしているキャラクター自体のActor。 ブループリント
ビヘイビアツリー基礎 - アセットの種類/BPの機能 　タスク、デコレーター、サービスのBP共通 各BPのパラメーターをビヘイビアツリーに出す方法 ● 変数の詳細「インスタンス編集可能」にチェックを入れる と、ビヘイビアツリーでパラメーターを設定できます ブループリント ビヘイビアツリー
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ ビヘイビアツリーは上から順、左から順に処理されていき ます 0 1 2 3 4 5 ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ ノードはCompositesノードで処理を分岐して、末端のタスク で処理を行います ビヘイビアツリー
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ Selector
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　Selector Selector ● 繋がってるタスクがSuccessを返すと終了する ○ タスク内の「Finish Execute」ノードの引数 Successを返すとこ のノードで終わり。 Successでなけれ ば次のノードに 赤のタスクが Successだとここは 来ない。 Successでなけれ ば処理される
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　Selector 例１） Success！ 実行されない！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　Selector 例２） Successしなかった！ 実行される！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ Sequence
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　Sequence Sequence ● 繋がってるタスクがSuccessを返すと次に行く ○ タスク内の「Finish Execute」ノードの引数 Successを返すと次 のノードに。 Successでなけれ ば終了 赤のタスクが Successだと処理さ れる。 Successでなけれ ば処理されない
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　Sequence 例１） Success！ 実行される！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　Sequence 例２） 実行されない！Successしなかった！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 組み合わせ事例
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　組み合わせ事例 例１） Sequenceなので、赤枠の ノードが全部Successだっ た場合。Sequenceも Successを返す Success Success
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　組み合わせ事例 例１） 赤枠のSequenceが Successを返したので、青 枠のSelectorは次を処理 せずに終わる。 Success！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　組み合わせ事例 例２） Sequenceなので、赤枠の ノードが一つでもSuccess を返さなかった場合。 Sequenceも失敗を返す Successじゃない！Success
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　組み合わせ事例 例２） Successじゃない！ 赤枠のSequenceが失敗を 返したので、青枠の Selectorは次を処理して緑 枠に入る 実行する！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　組み合わせ事例 例３） Selectorなので、赤枠のノー ドが一つでもSuccessだった 場合。SelectorもSuccessを 返す SuccessSuccessじゃない！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　組み合わせ事例 例３） 赤枠のSelectorが Successを返したので、青 枠のSequenceは次を処理 する。 実行する！ Success！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　組み合わせ事例 例４） Selectorなので、赤枠のノー ドが全部Success返さな かった場合。Selectorも失敗 を返す Successじゃない！ Successじゃない！
ビヘイビアツリー基礎 - ビヘイビアツリーの処理流れ 　組み合わせ事例 例４） 赤枠のSelectorが失敗を 返したので、青枠の Sequenceは次を処理しな い。 Successじゃない！
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
作っていきます 今回は動きを確認しやすい「トップダウン」プロジェクトで始 めます
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
作っていきます - 基本セット アセットの基本セットを作っていきます
作っていきます - 基本セット 1.コンテンツブラウザを右クリックから「ブラックボード」を作 成 右クリック
作っていきます - 基本セット 「BB_Enemy」の名前で作りました。 変数を入れるアセットになります。
作っていきます - 基本セット 2.コンテンツブラウザを右クリックから「ビヘイビアツリー」を 作成 右クリック
作っていきます - 基本セット 「BT_Step01」の名前で作りました。 AIのロジックを記述するアセットになります。
作っていきます - 基本セット ビヘイビアツリーを開いて、詳細欄に先程作成したブラック ボードを設定します。 これで、このビヘイビアツリーでは「BB_Enemy」が使用さ れます ビヘイビアツリー
作っていきます - 基本セット コンテンツブラウザを右クリックから「ブループリントクラス」 を作成 右クリック
作っていきます - 基本セット 「TopDownCharacter」を選択 ※TopDownテンプレート以外の環境の場合は、Character クラス等キャラクターを表示、動かすクラスを指定してくださ い
作っていきます - 基本セット 「BP_Enemy」の名前で作りました。 キャラクター自体のBPアセットになります。
作っていきます - 基本セット ブループリントを開いて、「Run Hehavior Tree」ノードで先 程のビヘイビアツリーを走らせます ブループリント
作っていきます - 基本セット BPをドラッグ＆ドロップで投げ入れます
作っていきます - 基本セット これで初期設定は終わりです。 後はAIのロジックを組んでいけば動きます
もくじ ● はじめに ● UE4にあるAI系の機能 ● ビヘイビアツリー基礎 ○ ビヘイビアツリーとは？ ○ アセットの種類/BPの機能 ○ ビヘイビアツリーの処理流れ ● 作っていきます ○ 基本セット ○ AIを作る ● ほか
作っていきます - AIを作る 実装テストする際は一つずつやっていきます
作っていきます - AIを作る Case 1 プレイヤーに近づいて攻撃する
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する Step 1 目標点に移動する
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する 目標点の座標を入れる変数をブラックボードに用意しま す。 新規キーを選択して、追加したい型を指定 します。 ブラックボード
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する 目標点、座標を指定しますのでVector型で用意します ブラックボード
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する ビヘイビアツリーのサービスを作ります。 「ブループリントクラス」作成→ 「BTService_BlueprintBase」を選択して作成します。 「BTS_TargetLocation」の名前で作りました。 ブループリント
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する 作成したBPを開いて、関数欄から「オーバーライド」→ 「Receive Tick AI」でイベントを追加します。 後はブラックボードの先程追加した変数に、移動させたい 座標を設定します ブループリント
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する ビヘイビアツリーで右のように繋ぎます。 「ルート」から直接タスクに繋げないので、 「Selector」を経由して「Move To」タスクに繋ぎ ます ビヘイビアツリー
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する 「Move To」タスクの詳細欄に、先程ブラックボードで作成し た目標点の座標変数を設定します ビヘイビアツリー
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する Move Toタスク ● 指定したVector座標、Objectの位置へ移動する http://api.unrealengine.com/JPN/Engine/AI/BehaviorTrees/NodeReference/Task s/index.html#moveto ビヘイビアツリー
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する 「Selector」を右クリックして「サービスを追加」→先程作成 したBP「BTS_TargetLocation」を選択します ビヘイビアツリー
作っていきます - AIを作る 　Case 1　プレイヤーに近づいて攻撃する これでこの「Selector」以下の処理をしている際は 「BTS_TargetLocation」サービスが動作するようになりま す。 ＝先程のBPで組んだ移動させたい座標設定 が行われます ビヘイビアツリー