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キャラクターAIを作ってみよう

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今日の目標

今日の体験実習では、２Ｄボンバーマン風ゲームのキャラクターAIのプログラムを作りながら、C++によるゲーム開発の実際の雰囲気を体験してほしいと思います。

  • 開発環境
    • Windows11
    • Visual Studio 2022
  • プログラミング言語
    • C++
  • 使用ライブラリ
    • DxLib

C++によるプログラム開発の流れ

  1. Build → ソースをビルドして実行
  2. Edit → 指定の行番号の定義を『書き換え』
  3. Test → 動作を確認し、発見・改善

POINT: 小さな変更を加え、すぐにビルド＆実行。これを繰り返すのが開発サイクル！

ゲームAIの種類

  1. キャラクターAI
    • キャラクターAIは文字通り、NPCを動かすために利用される
    • 格闘ゲームの敵キャラクターや、RPGで主人公を支援する仲間の動作を決める
  2. メタAI
    • ゲーム進行を補助する
    • 一定の条件を満たしたらイベントを開始
    • ステージに応じて敵やアイテムの配置を変更したりと、ゲーム画面の裏で色々な処理を行う
  3. ナビゲーションAI
    • キャラクターAIやメタAIに対し、各種情報を提供して動作をサポートする
    • 敵キャラクターに主人公の位置や進行方向、障害物に関する情報を与える
    • この仕組みがないと、キャラクターAIは正確な動作を行えない

その１．キャラクターを選ぼう

ゲームに登場するキャラクターは、その種類によっていろいろなパラメータを持っています。
プログラミング内でそれらを表現するときは、すべて数値や文字などの値として表現します。
これらのゲーム中で利用する値に名前をつけたものを「変数」と呼びます。

変数の例：

  • プレイヤーキャラ（Player)
    • 位置 (Position)
    • 移動速度 (Speed)
    • ジャンプ力 (JumpPower)
    • 攻撃力 (AttackPower)
    • 所持アイテム ( Items)
    • プレイヤーの画像 (PlayerImage)
    • ・・・

体験用プログラムでも同様に、敵キャラクターをEnemyという変数で表しています。
Enemyはその中に更に細かい設定用のパラメータ（変数を持っています）。
その中の、表示画像を表す変数を変更してみましょう。

Enemyの表示画像の変更

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行番号：43 行目を見て書き換え

42  if (isGraphic) {
 43      //#01 敵の画像を選択する！  
 44      std::string enemyImage = GetEnemyImage(KABOCHA);
 45      enemyImage_ = LoadGraph(enemyImage.c_str());
 46  }
  • やること：行44 の KABOCHA を OTAKU / NEKO / OBAKE に変更
  • 学ぶ：変数と配列アクセス（enum→配列インデックス）

その２．初期出現位置を変更してみよう

初期出現位置の設定

初期位置をステージの右下に設定してみよう！
キャラクターは、座標系に設置されます。（座標も変数で表すよ！）
2Dならxy平面、3Dならxyz空間に(10,20)とか(40,50,1)のように設定されます。

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座標は、x座標とy座標の値を持っています。
初期位置は、ちょっとした計算によって以下のように設定されています。

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  • 実際のx座標　＝　ｘ方向に何マス目？　✕　キャラ幅
  • 実際のy座標　＝　ｙ方向に何マス目？　✕　キャラ高さ
    • （一番左は０マス目って数えることに注意！）

x,ｙ方向に何マス目は２６行目辺りで設定されているよ！

書き換えてみよう

行番号：26 行目を見て書き換え

24  //#02 敵の初期出現位置を変更してみよう
 25  //ステージの右下に設定するには？
 26  const Pointf INIT_POS{ 5, 5 };  // #02
 
 //２６行目を書き換えると、６６行目の計算に反映される
 66  pos_ = { INIT_POS.x * CHA_WIDTH, INIT_POS.y * CHA_HEIGHT };
  • やること：行26 の 5, 5 を 書き換える
    • ステージの大きさは、どんな変数で表されているかな？（STAGE_WIDTH, STAGE_HEIGHT）
    • 一番外側は壁だから、計算すると。。。
  • 学ぶこと：定数、算術演算（掛け算）、座標→ピクセル変換

その３．初期進行方向を変更してみよう

次の目標

次の目標として、ステージの右下から、ステージの左端まで移動させたい
Enemy飲む気はどのように決められているのか見てみよう。（どうせ方向も変数なんでしょ！）

方向を表す変数

初期方向はINIT_DIRという変数に設定されています。

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  • やること：行30 の UP を変更して、左向きにする
  • 学ぶこと：if 文による条件分岐

その４．速度を与えて動かそう

速度の変数を変更する

向きが決まったら、その方向にEnemyを進めてみよう。
現在は、（わざとらしく）スピード設定が０になっている。

行番号：16 行目を見て書き換え

14  //#04 敵の移動速度を変更してみよう
 15  //ちょうどよい速さはどのぐらいかな？
 16  const float SPEED = 0.0f;  // #04
  • やること：行16 の 0.0f を変更する
  • 学ぶこと：float 型、時間差分（ΔTime）による移動量計算

ゲームの移動基本

ゲームのキャラクタは、方向を示すベクトルと、スピード、移動時間（フレーム間時間）で、次のフレームの位置を計算します。
これは、小学生の時に習った、

\[

$\text{移動距離} = \text{速度} \times \text{時間}$

\]







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