【ゲーム個人制作のコウテイ・デベロッパー偏】#8 クラス仕様書を作る

ユニティちゃんとIndie Game Developer Roadmapの文字 ゲーム個人制作のコウテイ

企画・スケジュール管理が完了したら次は設計となります。この記事では、Unity自体の設計とクラス仕様書について解説します。

Unityのコンポーネント指向について

Unityは、ゲーム開発において非常に人気のあるゲームエンジンであり、その基本的な設計哲学は「コンポーネント指向」と呼ばれるパラダイムに基づいています。この記事では、Unityのコンポーネント指向の概念やその利点、実際の使用例について詳しく解説します。

1. コンポーネント指向とは？

コンポーネント指向とは、オブジェクトを複数の再利用可能な「コンポーネント」の組み合わせとして定義する設計手法です。これにより、複雑なオブジェクトを単純な機能ごとに分割し、それらを動的に組み合わせて新しい機能を持つオブジェクトを作成できます。

Unityでは、GameObjectが基本的な単位となり、これに様々なコンポーネント（スクリプトやビルトイン機能）を追加することで振る舞いを定義します。たとえば、以下のような構造を考えます：

  • GameObject: シーン上の基本的な存在
    • Transform: 位置、回転、スケールを管理（すべてのGameObjectに必須）
    • Renderer: オブジェクトを視覚的に表現
    • Rigidbody: 物理挙動を管理
    • Custom Script: 開発者が独自に定義する機能

2. コンポーネント指向の利点

再利用性の向上

コンポーネントは独立したモジュールとして設計されるため、異なるオブジェクト間で容易に再利用できます。

C#などの言語はオブジェクト指向と呼ばれ、クラスを「継承」することでその派生が増えていきます。

しかし、オブジェクト指向では２つのクラスの機能を継承することは出来ません。

コンポーネント指向では「移動」や「回転」といった共通の動作を個別のスクリプトとして作成し、必要なオブジェクトに追加するだけで機能を共有できます。

柔軟性と拡張性

新しい機能を追加する場合、既存のGameObjectに必要なコンポーネントを付け加えるだけで対応可能です。コードの修正範囲を最小限に抑えつつ、新しい動作を簡単に統合できます。

テストとデバッグが容易

個々のコンポーネントが独立しているため、問題の原因を特定しやすくなります。たとえば、特定の機能が正常に動作しない場合、その機能を担当するコンポーネントだけを調査すればよいのです。

開発チームでの分業が容易

コンポーネント単位で作業を分割できるため、大規模なプロジェクトでも効率的に開発を進めることができます。デザイナーとプログラマーの間でも明確な分業が可能です。

注意点

  • 依存関係の管理: コンポーネント間で依存関係が複雑になると、管理が難しくなる可能性があります。適切に責任を分離し、可能な限り依存を最小限に抑える設計を心がけましょう。
  • 過剰な細分化の回避: コンポーネントを細かく分割しすぎると、逆に管理が煩雑になることがあります。適度な粒度で設計することが重要です。

そもそも個人制作にクラス仕様書は必要か？

Unityでゲーム個人制作を行うときのクラス仕様書の必要性

Unityでのゲーム個人制作は、創造性が潤まされる活動ですが、同時に課題解決能力や経営の視点も必要とされます。この過程では、コードのメンテナンスや開発の効率を高めるために「クラス仕様書」を作成することが最大の効果を発揮します。

仕様書がない場合の問題点

仕様書なしでコードを書き始めると、以下のような問題点が発生する可能性が高まります。

  • コードの変更による副作用が発生しやすくなる
  • コンポーネントの関連性が明確でなく、バグが増大する
  • 既存コードを再利用することが難しくなる

これは少ない資源でゲームを作成する個人にとっては大きなリスクとなります。

ChatGPTを活用したクラスの実装の便利さ

ChatGPTを活用することで、仕様書に基づいたコードの生成が大きく瞬速化されます。例えば、下記のような要求を注文することで、コンポーネントの構築を支援してくれます。

「Unityのスクリプトで、キャラクターのモーションを制御するクラスの雛形を作りたい。関数は動きの設定と現在の位置の取得。」

ChatGPTから以下のような回答がすぐに返ってきます。

Unityでキャラクターのモーションを制御するクラスの雛形を作成するための基本的なスクリプトを以下に示します。このクラスには、動きの設定を行うためのメソッドと、現在の位置を取得するためのメソッドを含んでいます。

using UnityEngine;

public class CharacterMotion : MonoBehaviour
{
    // キャラクターの移動速度
    public float moveSpeed = 5f;

    // キャラクターの現在位置
    private Vector3 currentPosition;

    // 初期化
    void Start()
    {
        // キャラクターの初期位置を設定
        currentPosition = transform.position;
    }

    // 更新処理
    void Update()
    {
        // キャラクターを移動させる
        MoveCharacter();
    }

    // 動きを設定する関数
    public void SetMovement(Vector3 direction)
    {
        // 指定された方向に基づいてキャラクターの移動を設定
        Vector3 movement = direction.normalized * moveSpeed * Time.deltaTime;
        transform.position += movement;

        // 現在位置を更新
        currentPosition = transform.position;
    }

    // 現在位置を取得する関数
    public Vector3 GetCurrentPosition()
    {
        return currentPosition;
    }

    // キャラクターの移動処理
    private void MoveCharacter()
    {
        // 例: プレイヤーからの入力でキャラクターを移動
        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
        float vertical = Input.GetAxis("Vertical");
        Vector3 direction = new Vector3(horizontal, 0f, vertical);
        
        // 移動をセット
        SetMovement(direction);
    }
}

説明:

  1. SetMovement(Vector3 direction): この関数はキャラクターの移動方向を設定し、キャラクターを指定された方向に移動させます。directionは移動の方向を表し、moveSpeedは移動速度です。
  2. GetCurrentPosition(): この関数はキャラクターの現在位置を返します。
  3. MoveCharacter(): Update()メソッド内で呼ばれ、プレイヤーの入力に基づいてキャラクターを移動させる例です。Input.GetAxisを使って、キーボードの矢印キーやWASDキーなどでキャラクターを移動できます。

この雛形を元に、他のアニメーションやモーション制御の追加を行うことができます。

これにより、仕様書で定義したロジックに基づく正確なクラス構築が可能です。ChatGPTの高い生産性の恩恵を受けるためにも、クラス仕様書を作成するのは有効的だといえるでしょう。

クラス仕様書作成方法

ゲーム制作において、クラス仕様書は非常に重要な役割を果たします。特に、個人で制作している場合でも、コードの構造やクラス設計を明確にすることで、作業の効率化とコードの可読性向上が期待できます。

1. クラス仕様書とは？

クラス仕様書は、クラスの目的、機能、メソッド、プロパティなどをまとめたドキュメントです。仕様書を作成することで、クラスの設計が明確になり、コードを書き進める際に指針となります。

2. クラス仕様書作成の目的

  • コードの可読性向上: 他の人（または自分）が後で見ても理解しやすいコードを目指す。
  • バグの防止: 設計段階で問題を発見し、修正することが可能。
  • 作業効率化: クラス間の依存関係や動作を把握することで、実装がスムーズになる。

3. クラス仕様書に含めるべき項目

以下はクラス仕様書に含めるべき基本的な項目です。

1. クラス名

  • クラスの名前はそのクラスの役割を示すものであるべきです。例：「PlayerController」「EnemyAI」など。

2. 目的・役割

  • クラスがどのような役割を持つのか、ゲーム内での具体的な機能を記述します。例：「プレイヤーキャラクターの移動とジャンプ」など。

3. プロパティ

クラスが持つ変数（フィールド）を列挙し、それぞれの目的とデータ型を説明します。

4. メソッド

クラスが持つメソッド（関数）をリストアップし、それぞれの機能を簡潔に説明します。

5. 状態管理（ステート）

ゲーム内での状態（例：敵キャラクターの攻撃状態やプレイヤーのライフ）がある場合、その状態の遷移や管理方法を記載します。例えば、状態遷移を示す図を用意するのも有効です。

6. イベント・コールバック

ゲーム内でイベントやコールバックを使用する場合、どのようなイベントが発生するか、イベントに関するメソッドを明記します。

4. クラス仕様書のサンプル

以下は、Unityでよく使う「PlayerController」クラスの仕様書の一例です。

PlayerControllerクラス仕様書

  • クラス名: PlayerController
  • 目的: プレイヤーキャラクターの移動、ジャンプ、攻撃を管理する
  • プロパティ:
    • プレイヤーの移動速度
    • プレイヤーのジャンプ力
    • プレイヤーが地面に接触しているかどうか
    • プレイヤーのRigidbody2Dコンポーネント
  • メソッド:
    • 水平移動を処理するメソッド。
    • ジャンプを処理するメソッド。
  • 状態:
    • プレイヤーが地面に接触しているかどうかを管理。
  • イベント:
    • プレイヤーが死亡したときに呼ばれるイベント。

ちなみに、私はGoogleスプレッドシートを利用して作成しています。

まとめ

ゲーム制作におけるクラス仕様書の作成は、開発の初期段階で非常に重要な作業です。クラスの役割やメソッドを明確にし、クラス間の関係を把握することで、コードの品質が向上し、開発がスムーズに進みます。仕様書を活用して、効率的で整理されたゲーム制作を行いましょう。

このように、仕様書を作成することで、プロジェクトの進行が円滑に進みやすくなります。個人制作でも、しっかりとした設計を心がけることが重要です。

ゲ制最高！

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