【Unity】Unityで体感するオブジェクト指向プログラミングの基礎

2024年6月3日2024年6月4日

この記事では、Unityを使ってオブジェクト指向プログラミング（OOP）の基本を学びます。具体的には、Cubeオブジェクトに色を変えるスクリプトをアタッチし、スペースキーを押すことで色が変わる仕組みを解説します。クラスとインスタンスの概念を実際の例で理解しやすく説明し、OOPに対する苦手意識を克服できるようサポートします。初心者でも安心して取り組めるステップバイステップのガイドを提供します。

サンプルシーン

キャプチャは、Unityバージョン６Previewになりますが、バージョン依存性がないサンプルのため、意識する必要がありません

using UnityEngine;  // Unityエンジンの機能を使用するための指示

// ChangeColorクラスは、ゲームオブジェクトの色を変更するためのスクリプトです
public class ChangeColor : MonoBehaviour
{
    // PublicフィールドはUnityエディタから設定可能です
    public Color color;  // この変数は、変更するための新しい色を保持します

    // Rendererコンポーネントを参照する変数です
    public Renderer rendererComponent;

    // Updateメソッドは毎フレーム呼び出されます
    void Update()
    {
        // スペースキーが押された瞬間を検出します
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            // Rendererコンポーネントのマテリアルの色を指定された色に変更します
            rendererComponent.material.color = color;
        }
    }
}

実行結果

すでにオブジェクト指向を使っていることに気づいていますか？

このスクリプトはオブジェクト指向プログラミング（OOP）の概念を活用しています。オブジェクト指向の視点からこのスクリプトの説明を加えます。

オブジェクト指向プログラミングの説明

オブジェクト指向プログラミング（OOP）は、プログラムを「オブジェクト」と呼ばれる独立した単位で構成する方法です。オブジェクトはデータ（プロパティ）とそれに対する操作（メソッド）を持ちます。OOPの主な概念には、クラス、オブジェクト、プロパティ、メソッド、継承、ポリモーフィズムがあります。

クラスとオブジェクト

• クラス: クラスはオブジェクトの設計図です。特定のデータとそのデータに対する操作を定義します。
• オブジェクト: オブジェクトはクラスから作成された具体的なインスタンス（実体）です。

このスクリプトにおけるOOPの適用

using UnityEngine;  // Unityエンジンの機能を使用するための指示

// ChangeColorクラスは、ゲームオブジェクトの色を変更するための設計図です
public class ChangeColor : MonoBehaviour  // MonoBehaviourを継承しているため、Unityのゲームオブジェクトとして機能します
{
    // クラスのプロパティ（データ）
    public Color color;  // このプロパティは、新しい色を保持します

    // クラスのプロパティ（データ）
    public Renderer rendererComponent;  // このプロパティは、オブジェクトの表示を制御するRendererコンポーネントを参照します

    // クラスのメソッド（操作）
    void Update()  // Updateメソッドは、毎フレーム呼び出される操作です
    {
        // スペースキーが押されたかどうかをチェックします
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            // オブジェクトの色を変更する操作
            rendererComponent.material.color = color;
        }
    }
}

クラスとインスタンス（実体）

オブジェクト指向の観点から、Unityにおけるスクリプトのアタッチとインスタンスの作成について説明します。

インスタンスとスクリプトのアタッチ

Unityでは、スクリプトをゲームオブジェクトにアタッチすることで、そのスクリプトのインスタンスが作成されます。ここでは、具体的な手順とその意味を説明します。

1. スクリプトの作成

まず、以下のようなスクリプトを作成します。

using UnityEngine;

public class ChangeColor : MonoBehaviour
{
    public Color color;
    public Renderer rendererComponent;

    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            rendererComponent.material.color = color;
        }
    }
}

2. スクリプトをゲームオブジェクトにアタッチ

Unityエディタで以下の手順を行います。

1. ゲームオブジェクトの作成:
   • Hierarchyビューで右クリックし、3D Object -> Cubeを選択して新しいCubeゲームオブジェクトを作成します。
2. スクリプトのアタッチ:
   • Projectビューで先ほど作成したChangeColorスクリプトを見つけます。
   • そのスクリプトをドラッグして、Hierarchyビューの"Cube"オブジェクトにドロップします。
   • または、"ColorChanger"オブジェクトを選択し、Inspectorビューで"Add Component"ボタンをクリックし、"ChangeColor"と入力してスクリプトを選択します。
3. プロパティの設定:
   • ColorChangerオブジェクトを選択し、InspectorビューでChangeColorスクリプトのプロパティを設定します。
   • Colorフィールドには任意の色を設定し、Renderer Componentフィールドには作成したCubeオブジェクトをドラッグして設定します。（MeshRendererコンポーネントがアウトレット接続されます）

3. スクリプトのインスタンスの作成

この操作によって、ChangeColorクラスのインスタンスがColorChangerオブジェクトに関連付けられます。具体的には次のようなことが起こります。

• クラスのインスタンス化:
  • CubeオブジェクトにChangeColorクラスのインスタンスが作成され、実行時にUnityが自動的に管理します。
• プロパティの設定:
  • Inspectorビューで設定したcolorやrendererComponentの値が、インスタンスのプロパティに適用されます。
• メソッドの呼び出し:
  • Updateメソッドが毎フレーム呼び出され、スペースキーが押された場合に色を変更する処理が実行されます。

まとめ

スクリプトをゲームオブジェクトにアタッチすることで、そのクラスのインスタンスが作成されます。このインスタンスはゲームオブジェクトと紐づけられ、設定されたプロパティやメソッドが実行時に動作します。これにより、オブジェクト指向の概念が実際のゲーム開発にどのように適用されるかを理解できます。

これを通じて、スクリプトのインスタンスがどのように作成され、どのように動作するかを理解しましょう。

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