Unreal Engine でゲームプレイを作成する

このページでは、Unreal Engine の先進的なプログラミング コンセプトについて説明します。以下の説明は、Unity の C# の経験がある上で Unreal Engine の C++ を学ぶことを前提にしています。多くの場合、ブループリントを使って同じ結果が得られるため、可能な限り C++ とブループリントの両方の例を挙げています。

よく使われるゲームプレイ プログラミング パターンと、Unreal Engine でそれをどのように実行するかについて説明します。以下に、Unity でよく使う関数と、Unreal Engine で同じ機能を実装する方法の例を挙げます。

ゲームオブジェクトをインスタンス化する / アクタをスポーンする

Unity では Instantiate 関数を使ってオブジェクトのインスタンスを新たに作成します。この関数は UnityEngine.Object 型 (GameObject や MonoBehaviour など) を受け取り、コピーを作ります。

public GameObject EnemyPrefab;
public Vector3 SpawnPosition;
public Quaternion SpawnRotation;

void Start()
{
	GameObject NewGO = (GameObject)Instantiate(EnemyPrefab, SpawnPosition, SpawnRotation);
	NewGO.name = "MyNewGameObject";
}
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public GameObject EnemyPrefab; public Vector3 SpawnPosition; public Quaternion SpawnRotation; void Start() { GameObject NewGO = (GameObject)Instantiate(EnemyPrefab, SpawnPosition, SpawnRotation); NewGO.name = "MyNewGameObject"; }

Unreal Engine でオブジェクトをインスタンス化するには次の 2 つの関数があります。

• NewObject は新しく UObject 型を作成します。
• SpawnActor は AActor 型をスポーンします。

UObject と NewObject

Unreal Engine の UObject のサブクラス化と Unity の ScriptableObject のサブクラス化はよく似ています。ワールドへスポーンする必要がなくアクタのようにアタッチされたコンポーネントも必要ないゲームプレイ クラスに便利に利用できます。

Unity で ScriptableObject の独自のサブクラスを作成する場合、以下のようにインスタンス化します。

MyScriptableObject NewSO = ScriptableObject.CreateInstance<MyScriptableObject>();
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MyScriptableObject NewSO = ScriptableObject.CreateInstance<MyScriptableObject>();

Unreal Engine で独自の UObject 派生型を作成する場合、以下のようにインスタンス化します。

UMyObject* NewObj = NewObject<UMyObject>();
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UMyObject* NewObj = NewObject<UMyObject>();

AActors と SpawnActor

アクタは SpawnActor メソッドでワールド オブジェクト (C++ では UWorld) にスポーンされます。一部の UObject には GetWorld メソッドが用意されています (たとえば、GetWorld メソッドはすべてのアクタで用意されています)。この方法でワールド オブジェクトを取得できます。

以下の例では、もう一つのアクタを渡す代わりに、スポーンしたいアクタのクラスを渡します。 この例では、クラスは AMyEnemy の任意のサブクラスです。

Unity で Instantiate を使用すればできるように、別のオブジェクトのコピーを作る場合はどうすればよいでしょうか。

NewObject 関数および SpawnActor 関数と使用できるテンプレート オブジェクトがあります。Unreal Engine は、新規オブジェクトをゼロから作成するのではなく、テンプレート オブジェクトをコピーして作成します。このとき UPROPERTY とコンポーネントがすべてコピーされます。

AMyActor* CreateCloneOfMyActor(AMyActor* ExistingActor, FVector SpawnLocation, FRotator SpawnRotation)
{
	UWorld* World = ExistingActor->GetWorld();
	FActorSpawnParameters SpawnParams;
	SpawnParams.Template = ExistingActor;
	World->SpawnActor<AMyActor>(ExistingActor->GetClass(), SpawnLocation, SpawnRotation, SpawnParams);
}
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AMyActor* CreateCloneOfMyActor(AMyActor* ExistingActor, FVector SpawnLocation, FRotator SpawnRotation) { UWorld* World = ExistingActor->GetWorld(); FActorSpawnParameters SpawnParams; SpawnParams.Template = ExistingActor; World->SpawnActor<AMyActor>(ExistingActor->GetClass(), SpawnLocation, SpawnRotation, SpawnParams); }

この場合の「ゼロから」とはどういうことか疑問に思われるかもしれません。作成する各オブジェクト クラスには、プロパティとコンポーネントのデフォルト値を含むデフォルトのテンプレートがあります。それらのプロパティを書き換えたり独自のテンプレートを提供したりしなければ、Unreal Engine はデフォルト値を使ってオブジェクトを構築します。これを説明するために、MonoBehaviour の例を示します。

public class MyComponent : MonoBehaviour
{
	public int MyIntProp = 42;
	public SphereCollider MyCollisionComp = null;

	void Start()
	{
		// Create the collision component if we don't already have one
		if (MyCollisionComp == null)
		{
			MyCollisionComp = gameObject.AddComponent<SphereCollider>();
			MyCollisionComp.center = Vector3.zero;
			MyCollisionComp.radius = 20.0f;
		}
	}
}
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public class MyComponent : MonoBehaviour { public int MyIntProp = 42; public SphereCollider MyCollisionComp = null; void Start() { // Create the collision component if we don't already have one if (MyCollisionComp == null) { MyCollisionComp = gameObject.AddComponent<SphereCollider>(); MyCollisionComp.center = Vector3.zero; MyCollisionComp.radius = 20.0f; } } }

上記の例には、デフォルト値が 42 の int プロパティとデフォルト値が半径 20 の SphereCollider コンポーネントがあります。

Unreal ではオブジェクトのコンストラクタを使って同じものを実現できます。

UCLASS()
class AMyActor : public AActor
{
	GENERATED_BODY()

	UPROPERTY()
	int32 MyIntProp;

	UPROPERTY()
	USphereComponent* MyCollisionComp;

	AMyActor()
	{
		MyIntProp = 42;

		MyCollisionComp = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>(FName(TEXT("CollisionComponent"));
		MyCollisionComp->RelativeLocation = FVector::ZeroVector;
		MyCollisionComp->SphereRadius = 20.0f;
	}
};
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UCLASS() class AMyActor : public AActor { GENERATED_BODY() UPROPERTY() int32 MyIntProp; UPROPERTY() USphereComponent* MyCollisionComp; AMyActor() { MyIntProp = 42; MyCollisionComp = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>(FName(TEXT("CollisionComponent")); MyCollisionComp->RelativeLocation = FVector::ZeroVector; MyCollisionComp->SphereRadius = 20.0f; } };

AMyActor のコンストラクタで、クラスにデフォルトのプロパティ値を設定しています。CreateDefaultSubobject 関数を使っていることに注意してください。この関数を使うと、コンポーネントを作成してデフォルト プロパティを割り当てることができます。この関数で作成したサブオブジェクト全体がデフォルト テンプレートとして機能し、サブクラスかブループリントで修正できます。

ある型から別の型にキャストする

この場合、あると分かっているコンポーネントを取得して、それを特定の型にキャストし、条件付きで何かを実行します。

Unity C#

Collider collider = gameObject.GetComponent<Collider>;
SphereCollider sphereCollider = collider as SphereCollider;
if (sphereCollider != null)
{
		// ...
}
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Collider collider = gameObject.GetComponent<Collider>; SphereCollider sphereCollider = collider as SphereCollider; if (sphereCollider != null) { // ... }

Unreal Engine C++

UPrimitiveComponent* Primitive = MyActor->GetComponentByClass(UPrimitiveComponent::StaticClass());
USphereComponent* SphereCollider = Cast<USphereComponent>(Primitive);
if (SphereCollider != nullptr)
{
		// ...
}
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UPrimitiveComponent* Primitive = MyActor->GetComponentByClass(UPrimitiveComponent::StaticClass()); USphereComponent* SphereCollider = Cast<USphereComponent>(Primitive); if (SphereCollider != nullptr) { // ... }

ゲームオブジェクト / アクタを破壊する

ゲームオブジェクト / アクタを破壊する (遅延 1 秒)

ゲームオブジェクト / アクタを無効化する

コンポーネントからゲームオブジェクト / アクタにアクセスする

ゲームオブジェクト / アクタからコンポーネントにアクセスする

Unity C#

MyComponent MyComp = gameObject.GetComponent<MyComponent>();
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MyComponent MyComp = gameObject.GetComponent<MyComponent>();

Unreal Engine C++

UMyComponent* MyComp = MyActor->FindComponentByClass<UMyComponent>();
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UMyComponent* MyComp = MyActor->FindComponentByClass<UMyComponent>();

ブループリント

ゲームオブジェクト / アクタを検索する

Unity C#

// ゲームオブジェクトを名前で検索します
GameObject MyGO = GameObject.Find("MyNamedGameObject");

// Find Objects by type
MyComponent[] Components = Object.FindObjectsOfType(typeof(MyComponent)) as MyComponent[];
foreach (MyComponent Component in Components)
{
		// ...
}

// Find GameObjects by tag
GameObject[] GameObjects = GameObject.FindGameObjectsWithTag("MyTag");
foreach (GameObject GO in GameObjects)
{
		// ...
}
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// ゲームオブジェクトを名前で検索します GameObject MyGO = GameObject.Find("MyNamedGameObject"); // Find Objects by type MyComponent[] Components = Object.FindObjectsOfType(typeof(MyComponent)) as MyComponent[]; foreach (MyComponent Component in Components) { // ... } // Find GameObjects by tag GameObject[] GameObjects = GameObject.FindGameObjectsWithTag("MyTag"); foreach (GameObject GO in GameObjects) { // ... }

Unreal Engine C++

// Find Actor by name (also works on UObjects)
AActor* MyActor = FindObject<AActor>(nullptr, TEXT("MyNamedActor"));

// Find Actors by type (needs a UWorld object)
for (TActorIterator<AMyActor> It(GetWorld()); It; ++It)
{
		AMyActor* MyActor = *It;
		// ...
}
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// Find Actor by name (also works on UObjects) AActor* MyActor = FindObject<AActor>(nullptr, TEXT("MyNamedActor")); // Find Actors by type (needs a UWorld object) for (TActorIterator<AMyActor> It(GetWorld()); It; ++It) { AMyActor* MyActor = *It; // ... }

ブループリント

Unreal Engine C++

// Find UObjects by type
for (TObjectIterator<UMyObject> It; It; ++it)
{
	UMyObject* MyObject = *It;
	// ...
}

// Find Actors by tag (also works on ActorComponents, use TObjectIterator instead)
for (TActorIterator<AActor> It(GetWorld()); It; ++It)
{
	AActor* Actor = *It;
	if (Actor->ActorHasTag(FName(TEXT("Mytag"))))
	{
		// ...
	}
}
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// Find UObjects by type for (TObjectIterator<UMyObject> It; It; ++it) { UMyObject* MyObject = *It; // ... } // Find Actors by tag (also works on ActorComponents, use TObjectIterator instead) for (TActorIterator<AActor> It(GetWorld()); It; ++It) { AActor* Actor = *It; if (Actor->ActorHasTag(FName(TEXT("Mytag")))) { // ... } }

ブループリント

ゲームオブジェクト / アクタにタグを追加する

Unity C#

MyGameObject.tag = "MyTag";
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MyGameObject.tag = "MyTag";

Unreal Engine C++

// Actors can have multiple tags
MyActor.Tags.AddUnique(TEXT("MyTag"));
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// Actors can have multiple tags MyActor.Tags.AddUnique(TEXT("MyTag"));

ブループリント

MonoBehaviour / ActorComponent にタグを追加する

Unity C#

// This changes the tag on the GameObject it is attached to
MyComponent.tag = "MyTag";
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// This changes the tag on the GameObject it is attached to MyComponent.tag = "MyTag";

Unreal Engine C++

// Components have their own array of tags
MyComponent.ComponentTags.AddUnique(TEXT("MyTag"));
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// Components have their own array of tags MyComponent.ComponentTags.AddUnique(TEXT("MyTag"));

ゲームオブジェクト / アクタと MonoBehaviour / ActorComponent のタグの比較

Unity C#

if (MyGameObject.CompareTag("MyTag"))
{
	// ...
}

// Checks the tag on the GameObject it is attached to
if (MyComponent.CompareTag("MyTag"))
{
	// ...
}
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if (MyGameObject.CompareTag("MyTag")) { // ... } // Checks the tag on the GameObject it is attached to if (MyComponent.CompareTag("MyTag")) { // ... }

Unreal Engine C++

// Checks if an Actor has this tag
if (MyActor->ActorHasTag(FName(TEXT("MyTag"))))
{
	// ...
}
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// Checks if an Actor has this tag if (MyActor->ActorHasTag(FName(TEXT("MyTag")))) { // ... }

ブループリント

Unreal Engine C++

// Checks if an ActorComponent has this tag
if (MyComponent->ComponentHasTag(FName(TEXT("MyTag"))))
{
	// ...
}
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// Checks if an ActorComponent has this tag if (MyComponent->ComponentHasTag(FName(TEXT("MyTag")))) { // ... }

ブループリント

物理：リジッドボディとプリミティブ コンポーネントの比較

Unity でゲームオブジェクトに物理特性を与えるには、まずリジッドボディ コンポーネントを与える必要があります。

Unreal Engine ではプリミティブ コンポーネント (C++ では UPrimitiveComponent) が物理オブジェクトになります。以下に一般的なプリミティブ コンポーネントを挙げます。

• 形状コンポーネント (カプセル、球体、ボックス)
• スタティックメッシュ コンポーネント
• スケルタルメッシュ コンポーネント

コリジョンやビジュアライゼーションの役割が別々のコンポーネントに分かれている Unity とは異なり、Unreal Engine では「物理化」と「可視化」が 1 つのプリミティブ コンポーネントにまとまっています。ワールドで形状を持ち、レンダリングされたり物理的にやり取りしたりするコンポーネントは、PrimitiveComponent のサブクラスです。

レイヤーとチャンネルの比較

Unreal Engine のコリジョン チャンネルは Unity のレイヤーに相当します。詳細については、「コリジョン フィルタリング」を参照してください。

レイキャストとレイトレースの比較

Unity C#

GameObject FindGOCameraIsLookingAt()
{
	Vector3 Start = Camera.main.transform.position;
	Vector3 Direction = Camera.main.transform.forward;
	float Distance = 100.0f;
	int LayerBitMask = 1 << LayerMask.NameToLayer("Pawn");

	RaycastHit Hit;
	bool bHit = Physics.Raycast(Start, Direction, out Hit, Distance, LayerBitMask);

	if (bHit)
	{
		return Hit.collider.gameObject;
	}

	return null;
}
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GameObject FindGOCameraIsLookingAt() { Vector3 Start = Camera.main.transform.position; Vector3 Direction = Camera.main.transform.forward; float Distance = 100.0f; int LayerBitMask = 1 << LayerMask.NameToLayer("Pawn"); RaycastHit Hit; bool bHit = Physics.Raycast(Start, Direction, out Hit, Distance, LayerBitMask); if (bHit) { return Hit.collider.gameObject; } return null; }

Unreal Engine C++

APawn* AMyPlayerController::FindPawnCameraIsLookingAt()
{
	// You can use this to customize various properties about the trace
	FCollisionQueryParams Params;
	// Ignore the player's pawn
	Params.AddIgnoredActor(GetPawn());

	// The hit result gets populated by the line trace
	FHitResult Hit;

	// Raycast out from the camera, only collide with pawns (they are on the ECC_Pawn collision channel)
	FVector Start = PlayerCameraManager->GetCameraLocation();
	FVector End = Start + (PlayerCameraManager->GetCameraRotation().Vector() * 1000.0f);
	bool bHit = GetWorld()->LineTraceSingle(Hit, Start, End, ECC_Pawn, Params);

	if (bHit)
	{
		// Hit.Actor contains a weak pointer to the Actor that the trace hit
		return Cast<APawn>(Hit.Actor.Get());
	}

	return nullptr;
}
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APawn* AMyPlayerController::FindPawnCameraIsLookingAt() { // You can use this to customize various properties about the trace FCollisionQueryParams Params; // Ignore the player's pawn Params.AddIgnoredActor(GetPawn()); // The hit result gets populated by the line trace FHitResult Hit; // Raycast out from the camera, only collide with pawns (they are on the ECC_Pawn collision channel) FVector Start = PlayerCameraManager->GetCameraLocation(); FVector End = Start + (PlayerCameraManager->GetCameraRotation().Vector() * 1000.0f); bool bHit = GetWorld()->LineTraceSingle(Hit, Start, End, ECC_Pawn, Params); if (bHit) { // Hit.Actor contains a weak pointer to the Actor that the trace hit return Cast<APawn>(Hit.Actor.Get()); } return nullptr; }

ブループリント

画像をクリックするとフル サイズで表示されます。

トリガー ボリューム

Unity C#

public class MyComponent : MonoBehaviour
{
	void Start()
	{
		collider.isTrigger = true;
	}
	void OnTriggerEnter(Collider Other)
	{
		// ...
	}
	void OnTriggerExit(Collider Other)
	{
		// ...
	}
}
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public class MyComponent : MonoBehaviour { void Start() { collider.isTrigger = true; } void OnTriggerEnter(Collider Other) { // ... } void OnTriggerExit(Collider Other) { // ... } }

Unreal Engine C++

UCLASS()
class AMyActor : public AActor
{
	GENERATED_BODY()

	// My trigger component
	UPROPERTY()
	UPrimitiveComponent* Trigger;

	AMyActor()
	{
		Trigger = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>(TEXT("TriggerCollider"));

		// Both colliders need to have this set to true for events to fire
		Trigger.bGenerateOverlapEvents = true;

		// Set the collision mode for the collider
		// This mode will only enable the collider for raycasts, sweeps, and overlaps
		Trigger.SetCollisionEnabled(ECollisionEnabled::QueryOnly);
	}

	virtual void NotifyActorBeginOverlap(AActor* Other) override;

	virtual void NotifyActorEndOverlap(AActor* Other) override;
};
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UCLASS() class AMyActor : public AActor { GENERATED_BODY() // My trigger component UPROPERTY() UPrimitiveComponent* Trigger; AMyActor() { Trigger = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>(TEXT("TriggerCollider")); // Both colliders need to have this set to true for events to fire Trigger.bGenerateOverlapEvents = true; // Set the collision mode for the collider // This mode will only enable the collider for raycasts, sweeps, and overlaps Trigger.SetCollisionEnabled(ECollisionEnabled::QueryOnly); } virtual void NotifyActorBeginOverlap(AActor* Other) override; virtual void NotifyActorEndOverlap(AActor* Other) override; };

Unreal Engine ブループリント

コリジョン反応の設定の詳細については、「コリジョン」ページを参照してください。

キネマティック リジッドボディ

Unity C#

public class MyComponent : MonoBehaviour
{
	void Start()
	{
		rigidbody.isKinematic = true;
		rigidbody.velocity = transform.forward * 10.0f;
	}
}
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public class MyComponent : MonoBehaviour { void Start() { rigidbody.isKinematic = true; rigidbody.velocity = transform.forward * 10.0f; } }

Unreal Engine ではコリジョン コンポーネントとリジッドボディ コンポーネントが一つになっています。この基本クラスは UPrimitiveComponent であり、ニーズに合うように多数のサブクラス (USphereComponent や UCapsuleComponent など) があります。

Unreal Engine C++

UCLASS()
class AMyActor : public AActor
{
	GENERATED_BODY()

	UPROPERTY()
	UPrimitiveComponent* PhysicalComp;

	AMyActor()
	{
		PhysicalComp = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>(TEXT("CollisionAndPhysics"));
		PhysicalComp->SetSimulatePhysics(false);
		PhysicalComp->SetPhysicsLinearVelocity(GetActorRotation().Vector() * 100.0f);
	}
};
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UCLASS() class AMyActor : public AActor { GENERATED_BODY() UPROPERTY() UPrimitiveComponent* PhysicalComp; AMyActor() { PhysicalComp = CreateDefaultSubobject<USphereComponent>(TEXT("CollisionAndPhysics")); PhysicalComp->SetSimulatePhysics(false); PhysicalComp->SetPhysicsLinearVelocity(GetActorRotation().Vector() * 100.0f); } };

入力イベント

Unity C#

public class MyPlayerController : MonoBehaviour
{
	void Update()
	{
		if (Input.GetButtonDown("Fire"))
		{
			// ...
		}
		float Horiz = Input.GetAxis("Horizontal");
		float Vert = Input.GetAxis("Vertical");
		// ...
	}
}
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public class MyPlayerController : MonoBehaviour { void Update() { if (Input.GetButtonDown("Fire")) { // ... } float Horiz = Input.GetAxis("Horizontal"); float Vert = Input.GetAxis("Vertical"); // ... } }

Unreal Engine C++

UCLASS()
class AMyPlayerController : public APlayerController
{
	GENERATED_BODY()

	void SetupInputComponent()
	{
		Super::SetupInputComponent();

		InputComponent->BindAction("Fire", IE_Pressed, this, &AMyPlayerController::HandleFireInputEvent);
		InputComponent->BindAxis("Horizontal", this, &AMyPlayerController::HandleHorizontalAxisInputEvent);
		InputComponent->BindAxis("Vertical", this, &AMyPlayerController::HandleVerticalAxisInputEvent);
	}

	void HandleFireInputEvent();
	void HandleHorizontalAxisInputEvent(float Value);
	void HandleVerticalAxisInputEvent(float Value);
};
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UCLASS() class AMyPlayerController : public APlayerController { GENERATED_BODY() void SetupInputComponent() { Super::SetupInputComponent(); InputComponent->BindAction("Fire", IE_Pressed, this, &AMyPlayerController::HandleFireInputEvent); InputComponent->BindAxis("Horizontal", this, &AMyPlayerController::HandleHorizontalAxisInputEvent); InputComponent->BindAxis("Vertical", this, &AMyPlayerController::HandleVerticalAxisInputEvent); } void HandleFireInputEvent(); void HandleHorizontalAxisInputEvent(float Value); void HandleVerticalAxisInputEvent(float Value); };

ブループリント

以下は、プロジェクト設定で入力プロパティがどのように表示されるかを示します。

Unreal Engine プロジェクトの入力のセットアップ方法については、「Input」を参照してください。