ゲーム開発研修（chapter1.C#講座編）【MIXI 23新卒技術研修】

23新卒技術研修で実施したゲーム開発研修の講義資料（chapter1.C#講座編）です。
後ほど動画も公開します。

ハンズオン用リポジトリ：https://github.com/mixigroup/2023BeginnerTrainingUnityPublic

＜＜ ゲーム開発研修資料一覧 ＞＞
chapter0.ゲームUX編
https://speakerdeck.com/mixi_engineers/2023-game-development-training-chapter0-ux

chapter1.C#講座編
https://speakerdeck.com/mixi_engineers/2023-game-development-training-chapter1-csharp

chapter2.Unityを使った開発のツボ編
https://speakerdeck.com/mixi_engineers/2023-game-development-training-chapter2-unity

chapter3.課題ゲーム紹介編
https://speakerdeck.com/mixi_engineers/2023-game-development-training-chapter3-problem

chapter3.ハンズオン1編
https://speakerdeck.com/mixi_engineers/2023-game-development-training-chapter3-handson1

chapter4.ハンズオン2編
https://speakerdeck.com/mixi_engineers/2023-game-development-training-chapter4-handson2

出題と解答編
https://speakerdeck.com/mixi_engineers/2023-game-development-training-problem-and-answer

資料の利用について
公開している資料は勉強会や企業の研修などで自由にご利用頂いて大丈夫ですが、以下の形での利用だけご遠慮ください。
・受講者から参加費や授業料などを集める形での利用（会場費や飲食費など勉強会運営に必要な実費を集めるのは問題ありません）
・出典を削除または改変しての利用

Transcript

1. ゲームエンジニア ワークフロー Unity × C#講座 MIXI　23年卒ゲーム研修 開発本部CTO室 クライアントG サステナビリティ 学校教育推進担当 tanabe akira 田那辺輝
2. この章で実践すること 1. 実用C# 2. 多少のUnity操作 ... Scene/Hierarchy/Inspector 3. ゲーム実装基本テクニック 4. ストレージデータ読み書き 5. Webデータ参照 目次 • 準備解説 10min • 実践① 検証アプリ 30min • 実践②ゲーム応用 30min • 実践③データ駆動 30min
3. 準備解説
4. C#言語の確認 C#言語記法の確認として、<UnityのためのC#言語学習.pdf> を開い て一緒に読み合わせをしましょう。
5. ゲーム開発とは
6. ゲーム開発とは何を作ることか 例えばノベル＋編成＋ターンバトルだとすれば... • コマンドバトルアクションをつくる • 編成・アウトゲームをつくる • ノベルをつくる …？ これらゲームっぽい何らかの機能実装はスタートライン 本質は "さまざまな「システムをつくる」" ということ ※システムとは、主要コンポーネントと相互作用するいくつかのプログラム、関連するファイル、ドキュメント、保 守などを含む包括的な概念（ wikipediaより意訳
7. システムという視点でのゲーム構築 1. アプリシステム 1.1. フレームワーク・アセットデータ管理・セーブデータ・メモリ・キャッシュなど 1.2. ＋　運営ゲームなら、通信・メンテナンス・中断再開・データ復旧など 2. ゲームパートシステム 2.1. 画像、モーション、パラメータ、ステージ（レベル）を読み込みゲームルールで実行 （再生）するインタラクティブ（入力に呼応する）プレイヤーシステム 3. アウトゲームシステム 3.1. UI遷移起動と通信API／セーブの効率的な制御とパラメータ管理 4. データシステム（設定は多くの場合プランナーがつける） 4.1. 設定値参照。使いやすいのはJSON , ScriptableObject。配布時に何らか難読化する 4.2. Scene配置（実体またはマーカーで）を併用することもある 4.3. 多くの場合で効率的なツールを提供する
8. 本編
9. ゲームフラグと ビットフラグと ビット演算と Q.ソフトウェア開発で多 用するbool値の記録は bool型ですか？
10. フラグを扱う型 bool型 > 1byte > 1つのon/offを持つ > サイズは1bitではなく8bit byte型 > 1byte > 8つのon/offを持つ
11. 型情報 型 byte サイズ bit サイズ 値の範囲 利用可能 bit数 bool 1byte 8bit （0-1） 1 byte整数 1byte 8bit 0~255 8 int整数 4byte 32bit -2147483648 ~ 2147483647 32
12. sizeof()　テスト出力 bool : 1 byte byte : 1 byte, size (8), 0~255 short : 2 byte, size (16), -32768~32767 ushort : 2 byte, size (16), 0~65535 Int16 : 2 byte, size (16), -32768~32767 UInt16 : 2 byte, size (16), 0~65535 int : 4 byte, size (32), -2147483648~2147483647 uint : 4 byte, size (32), 0~4294967295 Int32 : 4 byte, size (32), -2147483648~2147483647 UInt32 : 4 byte, size (32), 0~4294967295 Int64 : 8 byte, size (64), -9223372036854775808~9223372036854775807 UInt64 : 8 byte, size (64), 0~18446744073709551615
13. ビットフラグ渡し • 1つの値に複数のフラグが保持できるビット演算は多様 な状態を並列管理するクライアント開発で重宝 • 例1 ◦ somefunction(A,B,C,D,E,F); ◦ void somefunction(bool a, bool b, bool c, bool d, bool e, bool f, bool g); • 例2 ◦ somefunction(A|B|C|D|E|F); ◦ void somefunction(byte value);
14. ビットフラグの利用箇所 ゲームは軽快であることと多くのフラグを扱うという性質 メモリ、ストレージの制約と最適化が求められてきたクライアン ト開発ならではの工夫や慣習でもある フラグのよくある使用例 1. 多様な状態異常の同時保持（毒、SLOW、呪い、暗闇など） 2. ノベル、アドベンチャー、RPGゲーム進行フラグ 3. アクションゲームキャラ動作・判定フラグ Unityでも 1. UnityのPhysics Layerフィルタ/CameraのCulling Mask 2. そのほか関数引数Optionのフラグ
15. 実践
16. 1 検証アプリ ビット値を確認するゲームを開 発しながら確認 【branch】 feature/chapter1.gameworkflow
17. ビットフラグと実数を確認する ビットフラグはbyte整数、int整数になるわけなので相互に見比べてみる章 Issue1.unity 1. bool, byteなどの情報をcontextmenu, console確認する（テスト） 1.1. @see SceneBItTest.TestPrint 2. 画面を作る 2.1. @see SceneBItTest.SetUIInfos 3. 選択したビットフラグがbyte整数がいくつかを出力する（テスト 3.1. @see SceneBItTest.CheckValue 4. 整数をビットフラグでどう表すか次々に試す（クイズ） 4.1. @see SceneBItTest.NextQuestion
18. 4ビットのセルが並ぶ 出題文の整数になるビットを 入力する 指定数正解でクリア、タイム 表示 ビットフラグと実数を確認する
19. 2 ゲーム応用 【branch】 feature/chapter1.2.gameworkflow
20. ビットフラグをゲームフラグとして利用する 8つビットフラグと連動する扉の正解を開けてゴールに向かうゲーム進行フラグの基本を試す （アドベンチャー・RPGゲーム） Issue2.unity 1. todo 1.1. 現在のビットフラグを取得するproperty実装 @see SceneBitQuest.currentselect 1.2. 選択のビットがSAFETYか検査するmethod実装 @see SceneBitQuest.SelectValue 1.3. 与えたビットフラグで合格するか検査するmethod実装 @see SceneBitQuest.CheckValue 1.4. 指定テロップを表示してゲームを止めるmethod実装 @see SceneBitQuest.SetGamestop 2. api 2.1. [Flag] Enum.HasFlag 2.1.1. attributeにて[Flag]が与えられているEnumではHasFlagで検査 2.1.2. https://learn.microsoft.com/ja-jp/dotnet/api/system.enum.hasflag?view=net-7.0 2.2. ビット演算 2.2.1. そのほか全ての整数にビット演算によって検査 2.2.2. 例) 4 & (1<<2) == 1 2.2.3. https://learn.microsoft.com/ja-jp/dotnet/csharp/language-reference/operators/bitwise-and-shift-operators
21. ゲームスタート 指示の扉を開く 全て開けばOK、次のクエスト 間違いは2回まで 全クエスト達成でクリア 間違いもしくは時間切れでゲームオーバー ビットフラグをゲームフラグとして利用する
22. 3 データ駆動 ここの題材はこちら • 宇宙侵略者の撃退 • Issue3.unityシーンをプ レイしてみよう 【branch】 feature/chapter1.3.gameworkflow
23. （題材）宇宙侵略者の撃退 タイトル画面 ゲーム開始しステージ1の宇宙人と対峙する 全て倒すとステージクリア 次々とステージが表示される 残機（3）を消費するとゲームオーバー なおゲームクリアは無くint.maxvalueまで繰り返す
24. 準備運動
25. 0. 自動オブジェクト XXController.cs（準備運動） Issue3-1.unity • 画面の指示に沿ってオブ ジェクトを配置してPlay するとそれぞれが稼働す る様を確認する
26. 0. 自動配置Stage.cs（準備運動） Issue3-2.unity • 画面の指示に沿ってオブ ジェクトを自動配置する Componentを作成しPlay すると期待した配置にな り稼働する様を確認する （写真は12x5体） using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; public class Stage : MonoBehaviour { public GameObject player; public GameObject enemy; /// <summary> /// /// </summary> private void Start() { // @todo // var rect = (transform as RectTransform).rect; // GameObject.Instantiate() // recttransform.anchoredPosition = leftbottomposition } }
27. Stage.cs 実装例 using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; public class Stage : MonoBehaviour { public GameObject player; public GameObject enemy; /// <summary> /// /// </summary> private void Start() { // @todo // var rect = (transform as RectTransform).rect; // GameObject.Instantiate() // recttransform.anchoredPosition = leftbottomposition } }
28. データ駆動実践
29. 1. ゲーム設定データファイル読み込み Issue3.unity 1. StageMaker.ImportStageSettingFromFile() 関数実装 2. DataLoader.ReadCurrentDir() 関数実装 ◦ プロジェクトフォルダ/stagesetting.json 3. StageMaker.Start() にてImportStageSettingFromFile() 呼び出し
30. scene読み込み状態 再生開始で宇宙人が増えていることが確認できる 1. ゲーム設定データファイル読み込み
31. 2. 設定データ出力保存 Issue3.unity 1. StageMaker.ExportCurrentStageSettingToFile()関数実装 2. DataLoader.WriteCurrentDir()関数実装 3. 新データ保存＋動作確認 ◦ 保存したデータが反映されていることを確認するためタイトル画面のキャラ クター数と位置を変えるタスク ◦ StageMaker.fieldsettingの配置を変え、”再生中に”canvas/telop/titleのenemy を増やし、StageMakerコンテキストメニュー"export current setting"にて stagesetting.jsonへ保存 ◦ （StageMaker.fieldsetting、StageMaker.enemystatusは空にして ）次の再生 時にstagesetting.jsonに保存されるものが反映されることを確認する
32. Vanvas/telop/title/enemyを増やす　 ctrl + D（command + D）でコピー シーンにあるGameSystemを選択して StageMakerの 「…」 メニューから export stage setting　を実行すると実装でき ていれば現在の値でjson出力されるはず 2. 設定データ出力保存
33. 3. Webからの設定データ参照を確認する Issue3.unity 1. StageMaker.Start()を　IEnumeratorに置き換え ◦ UnityEngine.Networking.UnityWebRequest.Get(url) ◦ テストurl （後日利用はご自身でWebアップロード。 /chapter1.gameengineerworkflow/stagesetting_websample.json ） ◦ StageMaker.SetStageSettingFromString()呼び出し 2. DataLoader.ConvertData()を実装 ◦ (string) Json to Object 3. StageMaker.SetStageSettingFromString()を実装 ◦ WebRequestリザルトをDataLoader.ConvertData()へ ◦ ConvertリザルトをStageMakerプロパティへ反映
34. scene読み込み状態 再生開始で宇宙人が増えていることが確認できる 3. Webからの設定データ参照を確認する
35. 回答例 【branch】 feature/chapter1.answer.gameengineerworkflow
36. おわり