Unity講習会(初級）

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おしながき 1.  Unityの概要

2.  Unityの用語解説

3.  操作練習

4.  物を作って配置してみる

5.  自分で操作できるキャラクタを作成する

6.  FPSカメラを作る

7.  TPSカメラを作る（発展課題）

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概要

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Unityとは？

ユニティ・テクノロジーズ社製のゲームエンジン ・クロスプラットフォームな開発が可能 　-UnityEditor自体がWin/Macで動作 　-PC/Web/iOS/Android/コンシューマ機向けにビルドができる

・(プログラミング)初心者からプロまで使える 　-非プログラマとプログラマが共同で使えるツール

　-コードを全く書かずにゲームを作れる（やろうと思えば）

　-バージョン管理にも対応（けどブランチをマージするとコンフリクトしまくる）

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Unityのライセンス

•  Free版 –  機能が一部制限されている（プロトタイピングには十分）

–  作成したゲームは自由に公開、販売できる

–  ただし収益が年間$10万を超えるならPro版が必要

•  Pro版 –  Unityの機能をフルで使える

–  凝ったゲームを作るなら必須

–  高い（買い切りが約16万円、月額プランでも月8,100円）

–  １ヶ月の試用ライセンスあり（試用以外の用途でビルドは禁止）

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Pro版の機能（一部） •  起動時のダサいロゴを変更できる（タイトルロゴ変更）

•  MecanimでIKが使える（モデルのアニメーションがそれっぽくなる）

•  オーディオにエフェクトが設定できる

•  オクルージョンカリングが使用できる（描画時の負荷軽減）

•  ポストエフェクトが使用できる（HDR、被写界深度、SSAOとか設定できる）

•  プロファイラが使える（描画やスクリプトの実行時間やメモリ使用量のモニタ）

•  ネイティブプラグインのインポートができる 　 　（Oculus Rift開発するのに必要）

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基礎編

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Unityの用語解説

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Scene ・ゲームを構成する空間 ・画面に描画される領域 9

GameObject ・Scene中に存在する物体全て ・ゲームはGameObjectの相互作用で成り立つ 10

Component ・モジュール化された機能のこと ・GameObjectに貼り付けて使う 11

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Unity開発の流れ

GameObjectをSceneに配置する

↓

Componentをくっつける（場合によっては自作）

↓

実際に動かして調整

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実際に操作してみよう

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New Projectを作成 File→New Project...

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作成ウィザード 　Skyboxes.unityPackage

　Terrain Assets.unityPackage

　にチェックをする（プリインのリソースの読み込み）

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作成直後

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ゲームビュー 実行ボタンを押すと実際にここでゲームが動く ビルド不要でデバッグプレイができる

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シーンビュー Sceneの様子を表示する 実行中はゲームビューと連動する D&DでGameObjectの設置・移動ができる

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プロジェクトビュー ゲームプロジェクトで扱うリソース一覧 要するにファイルエクスプローラー

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ヒエラルキービュー Sceneに配置されたGameObjectと その親子(階層)関係を表示する （ゲーム中に存在するオブジェクトは全部ここに出てくる）

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インスペクタービュー 詳細設定画面 ・GameObjectが持つComponentの管理 ・Componentの設定 ・UnityのProject設定

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シーンビューを選択

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シーンビューでのカメラ説明

http://docs-jp.unity3d.com/ Documentation/Manual/SceneView40.html

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簡単なフィールドを作る Planeを配置して床にする

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Transform ・GameObjectの位置姿勢を表すComponent ・全てのGameObjectに必ず付与されている Planeをカメラに映る範囲に移動させておく Position＝（０，０，０） Rotation＝（０，０，０） Scale　＝（２，１，２）

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ここで一回実行してみる 薄暗い板が表示される

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光源を設定

•  Directional Lightを設置する – 太陽光と同じ役割をする光源

– 設置位置によらずシーン内の全てを照らす

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Directional Light ヒエラルキービューから直接作れる

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光源設置後 フィールドが明るくなっているはず

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影の設定

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いろいろ配置してみる

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いろいろ配置してみる •  Cube（箱） •  Capsule（カプセル） •  Sphere（球体） •  Cylinder（円柱） を適当に生成してPlane上に配置してみる （Planeを選択した状態で生成すると配置が楽）

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配置の操作方法

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再生してみる 物体が動いてくれない

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物理演算を有効にする Rigidbodyコンポーネントをつける

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もう一回再生してみる Rigidbodyを付けた物体だけが動く

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物理演算とゲーム •  物理演算を有効にすると物理法則に従った動きになる

–  摩擦・重力・空気抵抗を受ける

–  Collider（当たり判定）に衝突する

–  衝突すればバウンドするし、運動量の伝達も起きる

–  物理法則に反する動きをさせると挙動が気持ち悪くなる -特に慣性の法則を無視した動きをさせるといろいろ破綻する

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プレイヤと物理演算 •  操作対象に物理演算を適応するのは止めた方が良い

•  当たり判定が欲しいだけなら専用のComponentがある –  CharacterController

•  プレイヤを作成するのに特化したComponent

•  移動メソッドの提供

•  当たり判定の自動計算

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Sceneを保存する •  GameObjectの配置やComponent設定が保存される

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パブリッシュ 成果物をビルドして公開しよう

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ビルド設定 ビルド対象に含めるSceneを登録する 現在のSceneを追加するならAdd Current

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対象プラットフォームを選ぶ

Web向け→ Win/Mac向け→

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ビルド先を決める

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ビルドできた

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ね、簡単でしょう？

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実践編

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Terrainでフィールドを作る

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Terrainでフィールドを作る 地形生成機能を使う 　GameObject→Create Other→Terrain

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Terrain生成直後

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光源を設定

•  Directional Lightを設置する – 太陽光と同じ役割をする光源

– 設置位置によらずシーン内の全てを照らす

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Directional Light GameObject -> Create Others -> Directional Light

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光源の設定 光の向き、明るさ、色などを調整できる

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Terrainのサイズを変える Terrainのインスペクタービューから変更する

デフォルトでは2km四方 でかすぎるので200x200くらいに

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地形の高さを上下 Raose / Lower Terrain ・左クリックした場所の地形が盛り上がる ・Shift + 左クリックでは逆に窪む

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地形の高さを揃える Paint height ・heightで指定した高さにそろえる ・Shiftを押しながらクリックでその地点の高さをスポイト ・Flattenを押すと指定高度でTerrainを平らにする

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地形を滑らかにする Smooth height ・選択範囲の傾斜を滑らかにする

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地形にテクスチャを貼る 標準Assetからテクスチャをインポートをする

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テクスチャ読み込み後

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テクスチャを貼る PaintTexture ・最初は何もテクスチャが設定されていない ・Edit Textureでテクスチャを追加

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テクスチャの追加

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テクスチャの選択 •  現在ロードされているテクスチャ一覧が出てくる

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テクスチャ設定後 最初に設定したテクスチャが全面に貼られる

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テクスチャを更に追加 •  同じ要領でテクスチャをTerrainに追加 •  ２枚目以降のテクスチャは左クリックで塗っていく

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木を植える •  テクスチャと同じ手順で木のモデルを設定

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木を植える •  左クリックで植える •  Shift＋左クリックで除去 •  設置の密度などの設定はスライダで変更

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草を植える •  木を植える方法と同じなので省略 •  草不可避

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（おまけ）影のBake •  Directional Lightは影のBakeができる •  処理には結構時間がかかる

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Skyboxを設定する •  空の模様のこと •  標準Assetにいくつか用意されている

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Skyboxの設定方法 ２パターンある ・グローバルで設定 ・カメラ単位で設定 今回はグローバルで設定する

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RenderSettings ・Edit -> RenderSettings ・インスペクタービューが設定画面になる

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Skybox設定後

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（補足）テクスチャとマテリアル •  テクスチャ（Texture） – 単純な画像リソース – 拡張子は画像形式( jpg / png / gif ...)

•  マテリアル（Material) – 材質（シェーダ）とテクスチャをセットにしたもの –  Unityの独自規格ファイルで保存される

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自機をつくる

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用意したTerrainと自機がこちら

Assets -> Import Package -> Custom Package 事前配布した「Example.unityPackage」をインポート

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シーンを開く プロジェクトビュー Assets -> Scene1

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実行するとこうなる

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Character Controllerをつける Component -> Physics -> Character Controller

インスペクタービューから 直接Addしてもよい

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移動スクリプトを貼り付ける プロジェクトビュー -> Script -> PlayerMove インスペクタービューへD&D

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実行するとカプセルが動く WASD　または　カーソルキーで移動する

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InputManager

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キーアサインを後から変更できる ゲーム起動時にユーザが自由にキーアサインを変更できる

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スクリプトの解説 •  C#、Unity Script、Booに対応

–  Mono 2.10（C# 4.0、.NET 4.0相当）

•  Mono Behaviourを継承したクラスはComponentとなる –  クラス名とファイル名は一致している必要がある

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スクリプトの編集方法 Assets -> Sync MonoDevelop Project これでC#のプロジェクトファイルが作られる

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移動スクリプト

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Start

Start() GameObjectの生成が完了後、 最初にUpdateが実行される直前に１度だけ実行される

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Update

Update() 各スクリプトで１フレームに１度実行される ゲーム中の挙動は基本的にここに記述する 秒間の実行回数（FPS）はブレることを前提にしておくこと

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フレーム

・ゲーム内での処理が実行される時間単位

　　-毎フレーム、ゲームの処理と描画が行われる

・デフォルトでは60fpsぐらい（１秒間に60フレーム）

　　-フレームはブレるのでぴったり60fpsはでない

・前フレームからの経過時間はTime.deltaTimeでわかる

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GetComponent

GetComponent 指定したGameObjectが持つComponentを取得する （取得に失敗した場合はnull） 今回は自分自身が持つCharacterControllerへの参照を 取得している

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Input

Input 入力情報を取得する時に使う GetAxis　 ：仮想ジョイスティックの入力を取得 GetButton：ボタン（キー入力のエイリアス）の状態を取得 GetKey　 ：キーボードのキー状態を取得 Updateの中で実行しないと正しく取得できない GetKeyよりもGetButtonを使おう

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SimpleMove

CharacterContoller.SimpleMove(Vector3 speed) 対象のGameObjectを水平に移動させる （重力が自動的に加算され入力のY値は無視される） 当たり判定（Collider）にぶつかるとそこで止まってくれる

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SimpleMoveとMove •  SimpleMove

–  水平方向の移動のみを対象（ジャンプはSimpleMoveでは実装できない）

–  重力は自動加算される

–  たぶんプロトタイピング用だと思う

–  入力値は速度ベクトル[m/s]

•  Move –  ３次元空間での移動を対象

–  ジャンプ等の立体的な動きをさせることができる

–  重力は自動加算されない（自分で計算する必要がある）

–  入力値は移動量ベクトル[m]

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FPSカメラ

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スクリプトを貼り付ける FPSCameraスクリプトをカメラに貼り付ける

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実行したらカメラが動く マウスの移動に追従してカメラが回転する

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FPSCameraスクリプト

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Publicフィールドの扱い

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インスペクタービューに表示される

publicフィールドは インスペクタービューから書き換えることができる （ゲーム実行中に直接書き換えることもできる）

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このスクリプトの肝はここ

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Quaternion

•  四次元数（x,y,z,w)

•  姿勢を表現することができる（軸と角度）

•  UnityのQuaternionは構造体（値型扱い）

•  Transform.rotationにはQuaternionが入っている –  インスペクタービューにはRotationをオイラー角に変換した物が表示されている

Quaternionを使うと回転処理が簡単に書ける

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Quaternionと回転 Vector3　と　Quaternion　 　を掛け算するとベクトルが回転する Quaternion　と　Quaternion　を掛け算すると回転が合成される ［回転後のVector3］　 ＝［Quaternion］×［元のVector3］ ［合成後のQuaternion］＝［Quaternion］×［元のQuaternion］

演算は順番は掛け算の順番が考慮される （前から掛けないとダメ）

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Quaternionでいろいろ Quaternion.AngleAxis( 回転角 , 回転軸）で回転させる

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どう回転させているか

カメラの角度＝ 横回転 ✕ 縦回転 ✕ 初期回転角度

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自機とカメラを一緒に動かす

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やり方１ GameObjectの親子関係を使う ・自機と一緒にくっついて動いてくれる ・自機が回転するとカメラごと回転してしまう（オススメしない）

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やり方２ スクリプトで自ら追尾させる ・コードを書かないといけないので割りと面倒

・柔軟性は高い

こっちの方法でやります

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用意したものがこちら

これをカメラに貼り付けて下さい 既に貼り付けてあるFPSCameraは

右クリック→Remove Componentで外して下さい

Assets/Script/Answer/FPSCameraFollowTransform.cs

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スクリプトの解説 カメラに対象のTransformを入れる変数を作る 　（publicフィールドにすること）

Assets/Script/Answer/FPSCameraFollowTransform.cs 108

スクリプトの解説 Updateの中で座標を書き換える

Assets/Script/Answer/FPSCameraFollowTransform.cs 109

ターゲットを登録する インスペクタービューから対象をD&Dで登録

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実行する 実行するとちゃんとカメラが自機を追尾する 　　→でも操作に違和感がある？

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自機の操作を改善する カメラの向きと進行方向がズレているのが原因 前進キーを押したらカメラの方向へ進むようにする

Assets/Script/Answer/PlayerMoveWithCamera.cs

これをPlayerCapsuleに貼り付けて下さい （既に付いているPlayerMoveはRemoveする）

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自機にカメラを登録

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カメラの方向にすすむようになった

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スクリプトの解説 カメラの向きと自機の移動方向を合わせるために 自機にカメラのTransformを登録できるようにする

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スクリプトの解説 カメラの向きを基準に入力値のベクトルの向きを変換

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演習時間

•  発表でカットしたスライドを見る（配布資料を読む）

•  TPSカメラにする

•  自機の向きが進行方向を向くようにする

•  Terrainで自分で地形を作る

•  ジャンプを実装する

Assets/Script/Answer以下にいくつか実装例を置いておきました 117

まとめ

•  今回の内容は初級から中級くらいの内容

•  公式ドキュメントがかなり詳しい

•  時間が無くて話せていない要素が多い –  Prefab (GameObjectをプロジェクトビューに保存できる）

–  Mecanim(アニメーション管理、再生）

–  スクリプト作成の応用編（Prefabの動的な生成とか）

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