Unity&unreal engineハンズオン資料 unity
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2015/06/20と2015/07/04に行われたUnity&UnrealEngineハンズオン勉強会でのunity用資料。 両方のエンジンで同じミニゲームを作って比べる。
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Unity&unreal engineハンズオン資料 unity
- 2. ハンズオン概要 ● UnityとUnrealEngineでの制作方法や考え方の違いを、実際の制作を通して体感する ● 理想的には両方を作って比べたいのだが、PCの性能その他諸々の理由でどちらかを選んで作ってもOK ● 宇宙モノSF映画によくある、隕石群を突破する宇宙船をテーマにミニゲームを作成する ● 視覚効果的なところは取り上げない
- 3. 登場オブジェクトの概要 ● 宇宙船 ○ プレイヤー操作可能 ○ 前方へ向かって自動的に移動 ○ キー操作で上下左右に移動 ● 隕石 ○ 回転している。移動はしない。（宇宙船が移動するため） ○ 宇宙船進行方向に対して一定間隔で30個ほど配置 ○ 前方方向へは一定間隔だが、上下左右はランダムで配置 ○ カメラより後方になった場合前方へ位置を変える ● 壁 ○ 宇宙船上下左右の移動を制限するための壁 ○ 見えないけど当たり判定だけある ○ 宇宙船についてくるようにする ● カメラ ○ カメラは宇宙船後方から一定距離で撮影 ○ これも宇宙船についてくるようにする
- 4. 制作手順 1 ● Unityの起動とプロジェクトの作成 ○ 新しいプロジェクト作成 ○ プロジェクトフォルダとプロジェクト名は適切に設定する。 ● エディタの設定 ○ ● 各ビューの説明 ○ Hierarchy ： UE4ではワールドアウトライナーに相当 ○ Inspector ： UE4では詳細に相当 ○ Project： UE4ではコンテンツブラウザに相当 ○ Scene/Gameビュー： UE4ではビューポートに相当 ● 不要なオブジェクトの削除 ○ ● この時点で一旦セーブ ○ シーンは「scene」と呼ばれるアセットに保存される ○ 適当に名前をつけて保存する(例えばscene01など)
- 5. 制作手順 1 ● 環境光の設定 ○ Window → Lightingメニュー ○ SkyboxをNoneに変更 ● 背景の設定 ○ MainCameraを選択 ○ InspectorでClearFlagをSolidColorに 変更 ○ Backgroudを黒(0,0,0)に変更
- 6. 制作手順 2 ● 制作開始前に確認 ○ Unityでの座標系 ■ X:左右 ■ Y:上下 ■ Z:前後 ● 宇宙船の作成、配置 ○ Cubeを組み合わせて宇宙船っぽいもの を作る ○ Sceneビューでの作業
- 7. 制作手順 2 ● 宇宙船の作成 ○ Cubeを図のように配置 ○ starShipは宇宙船全体をまとめるための空 オブジェクト ■ CreateEmptyで作成 ○ starShipの子オブジェクトとして4つのキュー ブの変形を置く ● 各部品のTransformのpositionとScale ○ starShip [0, 0, 0] [1, 1, 1] ○ base [0, 0, 0] [1, 0.1, 1] ○ body [0, -0.2, -0.6] [0.2, 0.2, 0.8] ○ wingL [-0.3, 0.05, -1.2] [0.1, 0.15, 1] ○ wingR[0.3, 0.05, -1.2] [0.1, 0.15, 1]
- 8. ● マテリアルの作成 ○ マテリアルとは、表示物の材質のこと。 ここでは単純に色を設定するだけのマテリア ルを作る。 ○ 名前は「starshipMat」 ○ projectビュー上で選択しているとInspectorで 編集できる
- 11. 制作手順 3 ● 隕石の作成 ○ 基本部品のキューブをその まま使う ○ 名前はCubeからMeteorに変 更しておく ● 隕石のマテリアル ○ 名前は「meteorMat」 ○ 宇宙船と同じような作りにな る ○ 色だけ違うものにしておく
- 12. 隕石をprefab化しておく ● prefabとは、同じ物体がゲーム上に多 数出現する場合、その物体のひな形に なるもの ● とりあえず１つ作って、prefab化しておく ● 後からプログラムでこのprefabを大量 発生させたりすることができる ● 名前は「meteorPrefab」
- 14. 制作手順 4 ● 移動範囲制限壁セット ○ キューブを拡大して上下左右を壁 床天井として配置する ○ 宇宙船の上下方向の移動を制限 するための「壁」を設置する ○ 宇宙船の動きに追従して動く ○ Cubeオブジェクトを使うが、後で表 示だけ消すことで当たり判定のみ 残す ○ 上下左右の壁はそれぞれ wallU,wallD,wallL,wallRとする ○ wallSetという名前で空オブジェクト を作り壁4つはその下の階層に配 置する 各物体の位置とスケール wallSet[0,0,0][1,1,1] wallU[0,3,0][10,1,3] wallD[0,-3,0][10,1,3] wallL[-5,0,0][1,10,3] wallR[5,0,0][1,10,3]
- 15. 制作手順 5 ● カメラの設定 ○ wallSetの子オブジェクトとして配置 ○ 座標は[0,0,-4]とする ● ゲーム登場物の階層構造と配置確認
- 16. 制作手順 6 ● スクリプトの作成 ○ starShipのスクリプト ■ 前方へ向かって自動的に移動する ■ プレイヤーの入力で上下左右に移動する ○ Meteorのスクリプト ■ ランダムな回転 ■ 移動はしない ■ カメラの位置より後方になったら前方へ移動する ○ 全体コントロールのスクリプト ■ 隕石をたくさん生成する ■ 壁セットを宇宙船に追従させる
- 17. 宇宙船のスクリプト ● 宇宙船の移動に関して ○ 物理エンジンを用いて移動させる(AddForce命令) ○ 定期的に前方に向かって一定の力をかけ続ける ○ ユーザーの入力に従って上下左右にも力をかける ○ 重力下での物理挙動は重力の影響を受けて落下するが今回は重力を使わない（宇宙だから） ○ しかし空気抵抗まで消してしまうと操作が難しくなるのでこれはいれる（ゲーム的嘘） ● 当たり判定に関して ○ meteorと衝突する設定だが、完全にぶつかって通り抜けできない状態だとゲームが進行しない可能性があ る ○ これを回避するためにmeteorはすり抜けられる物体として、宇宙船と接触した場合プログラムで宇宙船にか かっている物理的な力を0にすることで停止させる
- 18. ● スクリプトを書く前にstarShipが物理的な力を受け取れるようにして おく ● starShipのインスペクタ下部のAddComponentから Physics→Rigidbodyを追加する ○ 左の図のようになる ● Mass(質量) : 0.1 ● Drag(摩擦) ： 1 ● Use Gravityのチェックを外す ● Constraint(移動と回転の制限) : 回転の制限をかける
- 19. 宇宙船にスクリプトを追加する Add Component→New Script nameには「starShipScript」 Languageは「C Sharp」 Create and Addで追加する 追加したらprojectビューのstarShipScriptをダブルクリックで開く →mono develop起動 →
- 20. キー操作で動かしてみる Update関数の中に追加 // Update is called once per frame void Update () { float xaxis = Input.GetAxis ("Horizontal") * Time.deltaTime * 60; float yaxis = Input.GetAxis ("Vertical") * Time.deltaTime * 60; transform.GetComponent<Rigidbody> ().AddForce (new Vector3 (xaxis, -yaxis, 0)); } 打ち込んだら保存してUnityに戻り、画面上部の三角ボタンで実行する。 入力ミス、設定ミスがなければ宇宙船が上下左右に動き、壁にあたって止まるようになっている。 Input.GetAxis ("Horizontal")の軸名はEdit→ProjectSettings→Inputで確認 Time.deltaTime * 60の意味 ● 可変フレームレート実装のため ● 前フレームからの経過時間(Time.deltaTime)を取得して掛け算を行う ● フレーム更新レートが低い時には大きな動きを回数少なく実行 ● フレーム更新レートが高い時には小さい動きを回数多く実行
- 21. 隕石の設定 ● projectビュー上のMeteorPrefabをSceneビューに置く ● 座標0,0,10にする ● 前述の当たり判定関連でBoxColliderのisTriggerのチェックを入れる ● 宇宙船と同様、Add ComponentでC#スクリプトを追加 ● 名前はMeteorScript ● projectビュー上のMeteorScriptをダブルクリックでMonoDevelopを起動
- 22. 隕石を回転させる public class MeteorScript : MonoBehaviour { Vector3 rotSpd; // Use this for initialization void Start () { rotSpd = new Vector3 ( Random.Range (-1.0f, 1.0f), Random.Range (-1.0f, 1.0f), Random.Range (-1.0f, 1.0f)); } // Update is called once per frame void Update () { transform.Rotate (rotSpd * Time.deltaTime * 60); } }
- 23. 隕石の位置をランダムにする 再利用することを考えて関数にしておく 奥行方向は引数で指定、上下左右をランダムにする 追加 public void resetPos(float _zpos){ Vector3 pos = new Vector3 ( Random.Range (-4.0f, 4.0f), Random.Range (-2.0f, 2.0f), _zpos); transform.position = pos; }
- 26. gameCtrlScriptの内容 public class gameCtrlScript : MonoBehaviour { public Transform meteorPrefab; // Use this for initialization void Start () { for (int i = 0; i < 30; ++i) { Transform tmp = Instantiate (meteorPrefab) as Transform; tmp.GetComponent<MeteorScript>().resetPos(i * 3 + 10); } } // Update is called once per frame void Update () { } } GameCtrlにmeteorPrefabを割り当てる public Transform meteorPrefab; この部分はgameCtrlScriptのなかで使う隕石のPrefabを変数として表現したもの。 ただしこの段階ではmeteorPrefabという変数名を宣言しただけで、実際にProjectビュー上に存在しているMeteoPrefabと 関連づいているわけではない。この関連付けを行う。
- 28. 実行結果
- 29. 宇宙船を前に進ませる starShipScriptを編集する Update関数の中を修正 // Update is called once per frame void Update () { float xaxis = Input.GetAxis ("Horizontal") * Time.deltaTime * 60; float yaxis = Input.GetAxis ("Vertical") * Time.deltaTime * 60; transform.GetComponent<Rigidbody> ().AddForce ( new Vector3 (xaxis, -yaxis, 120 * Time.deltaTime)); } このまま実行すると、カメラと移動制限壁を置き去りにして、宇宙船は前方へ加速していきます。 これは意図している動きではありません。 カメラと移動制限壁を宇宙船の位置に追従させます。
- 30. 壁セット＋カメラを宇宙船に追従させる 登場物のどれかがその制御を担当することになります。 この選定もゲームによったり、プログラマの判断によったり適宜選択することになります。 今回はGameCtrlに担当させます。 隕石の初期配置を行った時と同様にgameCtrlScriptに書くオブジェクトを変数として把握させます。 gameCtrlScriptに public class gameCtrlScript : MonoBehaviour { public Transform meteorPrefab; public Transform starship; public Transform wallSet; この2行を追加する。
- 32. 座標を連動させるだけなら // Update is called once per frame void Update () { wallSet.position = starship.transform.position; } これだと宇宙船の前後だけではなく上下左右も連動してしまう。宇宙船の上下とともに壁も上下に動いてしまうので永久 に壁には当たらない。 そこで、位置情報のうちZの値だけ宇宙船のものを採用し、XとYは０にしてしまうことにする。 // Update is called once per frame void Update () { wallSet.position = Vector3.Scale(starship.position,new Vector3(0,0,1)); }
- 33. いよいよ完成に近づいてきました。 残る問題は以下の3つです。 ● 隕石が後ろに飛び去ったあとの処理 ○ meteorScriptで宇宙船との位置関係を調べて後ろに飛び去ったと判定したら前方へ位置を変える ● 隕石との当たり判定 ○ starshipScriptで他の物体とあたった時の処理を記述する ● 壁セットとの当たり判定 ○ 動かしてみるとわかるのだが、壁との摩擦抵抗で宇宙船の動きが止まる。これはこれでゲームとして成り立 つのだが、今回は壁が見えないこともあるので摩擦は無しにしたい。 ○ PhysicalMaterialの設定を行う
- 34. 隕石が後ろに飛び去ったあとの処理（MeteorScript） 宇宙船の位置を把握する必要があるのでgameCtrlScriptでやったように変数として把握させる。 ただし、隕石はprefabのためドラッグアンドドロップでは割り当てられない。 transform.Findを使ってプログラム実行時にHierarchy上にあるものを探す。 public class MeteorScript : MonoBehaviour { Vector3 rotSpd; Transform starship; // Use this for initialization void Start () { rotSpd = new Vector3 ( Random.Range (-1.0f, 1.0f), Random.Range (-1.0f, 1.0f), Random.Range (-1.0f, 1.0f)); starship = transform.Find ("/starShip"); } // Update is called once per frame void Update () { transform.Rotate (rotSpd * Time.deltaTime * 60); if (transform.position.z < starship.position.z - 3) { resetPos(transform.position.z + 90); } }
- 35. 隕石との当たり判定（starShipScript） 隕石Prefab作成時にisTriggerのチェックを入れたためstarShipとの当たりは OnTriggerEnterを用いて判定する。当たるとOnTriggerEnter関数が呼ばれる。 starShipScriptのUpdate()の後に付け加える void OnTriggerEnter(Collider _othre ){ GetComponent<Rigidbody> ().velocity = Vector3.zero; }
- 38. 完成 改造項目 ● よりゲームらしく ○ 1分間でどれだけの 距離を進んだか計測 する ○ 3回ダメージでゲーム オーバー ○ 途中で金色の隕石が 現れて当たると無敵 になる etc. まだゲームになっていない状態な ので、ここからは自らの手で改造 してゲームに仕立てていってくだ さい。