Unity アイテム管理システムとリアルタイム難易度・出現率調整チュートリアル
このチュートリアルでは、以下の機能を持つシステムを構築します。
- ScriptableObject によるアイテムデータ管理
各アイテムの Prefab、出現重み、個別落下速度などをエディタ上で管理します。 - 抽象基底クラスとインターフェースによる共通処理と個別効果の分離
共通の落下処理はItemBase
に集約し、各アイテムはIItemEffect
経由で独自の効果を実装します。 - ファクトリ/レジストリパターンによる重み付きランダム生成
ItemFactory
が登録された ItemData リストから、spawnWeight による重み付きランダム抽出でアイテムを生成します。 - スコア管理の分離
各アイテムの効果はScoreManager
経由でスコア更新されます。 - リアルタイム難易度調整
ゲーム開始からの経過時間に応じて、アイテム生成間隔と出現率(spawnWeight)を動的に変更し、ゲーム難易度を調整します。
以下、各コードファイルとシーンへの設定手順を示します。すべて Allman スタイル(開き括弧「{」が行頭)の記述です。
1. プロジェクトのセットアップ
- Unity で新規プロジェクトを作成します。
- シーンにカメラ、ライト、UI 用の TextMeshPro コンポーネント(タイマー表示用 “Time" とスコア表示用)を配置します。
- ゲーム内でアイテムを受け取る「Basket」オブジェクトを作成し、後述の
BasketController
をアタッチします。
2. 各コードファイルの作成
2-1. 共通インターフェース
IItemEffect.cs
using UnityEngine;
public interface IItemEffect
{
// 衝突時にアイテム固有の効果を適用する
void ApplyEffect();
// 衝突時に再生するサウンドを返す
AudioClip GetAudioClip();
}
2-2. アイテム定義(ScriptableObject)
ItemData.cs
各アイテムの情報(Prefab、出現重み、個別落下速度など)をエディタ上で設定します。
using UnityEngine;
[CreateAssetMenu(menuName = "Item/ItemData")]
public class ItemData : ScriptableObject
{
public string itemName; // アイテム名(例:"Apple" や "Bomb")
public GameObject prefab; // 出現用のPrefab
public float spawnWeight; // 出現確率に用いる重み
public float dropSpeed; // 個別の落下速度
}
【Tips】
Assets 内で右クリック → Create → Item → ItemData を選び、Apple 用、Bomb 用などのアセットを作成してください。
2-3. 共通処理・個別効果のための抽象基底クラス
ItemBase.cs
共通の落下処理を実装し、各アイテムは IItemEffect
経由で独自の効果を定義します。
using UnityEngine;
public abstract class ItemBase : MonoBehaviour, IItemEffect
{
protected float dropSpeed = -0.03f;
// アイテムの落下速度を設定するメソッド
public void SetDropSpeed(float speed)
{
dropSpeed = speed;
}
// 共通の落下処理
protected virtual void Update()
{
transform.Translate(0, dropSpeed, 0);
if (transform.position.y < -1.0f)
{
Destroy(gameObject);
}
}
// IItemEffect の実装は各サブクラスで定義
public abstract void ApplyEffect();
public abstract AudioClip GetAudioClip();
}
2-4. アイテム生成のファクトリ/レジストリ
ItemFactory.cs
登録された ItemData リストから、重み付きランダム抽出でアイテムを生成します。
using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;
public static class ItemFactory
{
// ItemDataManager により登録される ItemData のリスト
public static List<ItemData> itemDataList = new List<ItemData>();
// 重み付きランダム抽出によりアイテムを生成
public static GameObject CreateRandomItem()
{
float totalWeight = 0;
foreach (ItemData data in itemDataList)
{
totalWeight += data.spawnWeight;
}
float randomPoint = Random.Range(0, totalWeight);
float current = 0;
foreach (ItemData data in itemDataList)
{
current += data.spawnWeight;
if (randomPoint <= current)
{
GameObject instance = GameObject.Instantiate(data.prefab);
// ItemBase を持つ場合、設定された dropSpeed を反映
ItemBase itemBase = instance.GetComponent<ItemBase>();
if (itemBase != null)
{
itemBase.SetDropSpeed(data.dropSpeed);
}
return instance;
}
}
return null;
}
}
2-5. アイテムデータ登録用マネージャー
以下のいずれかの方法で ItemData を登録します。
方法 1: Inspector から手動登録
ItemDataManager.cs
using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;
public class ItemDataManager : MonoBehaviour
{
// Inspector で登録する ItemData のリスト
public List<ItemData> registeredItemDatas = new List<ItemData>();
void Awake()
{
// 登録されたデータを ItemFactory に設定
ItemFactory.itemDataList = new List<ItemData>(registeredItemDatas);
}
}
【設定手順】
シーン内に空の GameObject を作成し「ItemDataManager」と名付け、上記スクリプトをアタッチ。Inspector で各 ItemData アセットをドラッグ&ドロップして登録。
方法 2: Resources フォルダから自動読み込み
ItemDataManager.cs
using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;
public class ItemDataManager : MonoBehaviour
{
void Awake()
{
// Resources/ItemData フォルダ内のすべての ItemData を読み込み
ItemData[] itemDatas = Resources.LoadAll<ItemData>("ItemData");
ItemFactory.itemDataList = new List<ItemData>(itemDatas);
}
}
【設定手順】
プロジェクトに「Resources/ItemData」フォルダを作成し、各 ItemData アセットを配置。シーン内に空の GameObject を作成し「ItemDataManager」と名付け、上記スクリプトをアタッチ。
2-6. アイテム生成コンポーネント
ItemGenerator.cs
一定間隔でアイテムを生成し、出現位置をランダムに設定します。
using UnityEngine;
public class ItemGenerator : MonoBehaviour
{
float span = 1.0f; // 生成間隔
float delta = 0;
// 生成間隔を外部から変更可能に
public void SetParameter(float span)
{
this.span = span;
}
void Update()
{
delta += Time.deltaTime;
if (delta > span)
{
delta = 0;
GameObject item = ItemFactory.CreateRandomItem();
if (item != null)
{
// 出現位置をランダムに設定
float x = Random.Range(-1, 2);
float z = Random.Range(-1, 2);
item.transform.position = new Vector3(x, 4, z);
}
}
}
}
2-7. 各アイテムの個別実装例
AppleItem.cs
Apple の効果としてスコアに 100 加算します。
using UnityEngine;
public class AppleItem : ItemBase
{
public AudioClip appleSE;
public override void ApplyEffect()
{
// Apple の効果:スコアに 100 加算
ScoreManager.Instance.AddScore(100);
}
public override AudioClip GetAudioClip()
{
return appleSE;
}
}
BombItem.cs
Bomb の効果としてスコアを 2 で割ります。
using UnityEngine;
public class BombItem : ItemBase
{
public AudioClip bombSE;
public override void ApplyEffect()
{
// Bomb の効果:スコアを 2 で割る
ScoreManager.Instance.DivideScore(2);
}
public override AudioClip GetAudioClip()
{
return bombSE;
}
}
2-8. スコア管理クラス
ScoreManager.cs
スコア更新・表示を行うシングルトンパターンのクラスです。
using UnityEngine;
using TMPro;
public class ScoreManager : MonoBehaviour
{
public static ScoreManager Instance { get; private set; }
private int score = 0;
public TextMeshProUGUI scoreText; // スコア表示用 UI
private void Awake()
{
if (Instance != null && Instance != this)
{
Destroy(this.gameObject);
return;
}
Instance = this;
}
public void AddScore(int value)
{
score += value;
UpdateScoreText();
}
public void DivideScore(int divisor)
{
score /= divisor;
UpdateScoreText();
}
private void UpdateScoreText()
{
if (scoreText != null)
{
scoreText.text = score.ToString() + " point";
}
}
}
【設定】
シーン内に ScoreManager 用の GameObject を作成し、Inspector で scoreText に対応する TextMeshProUGUI を設定します。
2-9. ゲーム進行管理&難易度調整
GameDirector.cs
ゲーム開始からの経過時間に応じて、ItemGenerator
の生成間隔と出現率(spawnWeight)を動的に調整します。
以下は一例です。
using UnityEngine;
using TMPro;
public class GameDirector : MonoBehaviour
{
GameObject timerText;
float time = 30.0f;
GameObject generator;
void Start()
{
timerText = GameObject.Find("Time");
generator = GameObject.Find("ItemGenerator");
}
void Update()
{
time -= Time.deltaTime;
if (time < 0)
{
time = 0;
// ゲームオーバー時はアイテム生成を停止
generator.GetComponent<ItemGenerator>().SetParameter(10000.0f);
}
else if (time < 4)
{
generator.GetComponent<ItemGenerator>().SetParameter(0.3f);
AdjustSpawnRates(bombWeight: 0f, appleWeight: 1f);
}
else if (time < 12)
{
generator.GetComponent<ItemGenerator>().SetParameter(0.5f);
AdjustSpawnRates(bombWeight: 6f, appleWeight: 4f);
}
else if (time < 23)
{
generator.GetComponent<ItemGenerator>().SetParameter(0.8f);
AdjustSpawnRates(bombWeight: 4f, appleWeight: 6f);
}
else // 23 ~ 30 秒
{
generator.GetComponent<ItemGenerator>().SetParameter(1.0f);
AdjustSpawnRates(bombWeight: 2f, appleWeight: 8f);
}
timerText.GetComponent<TextMeshProUGUI>().text = time.ToString("F1");
}
// 出現率(spawnWeight)の調整メソッド
void AdjustSpawnRates(float bombWeight, float appleWeight)
{
foreach (var data in ItemFactory.itemDataList)
{
if (data.itemName == "Bomb")
{
data.spawnWeight = bombWeight;
}
else if (data.itemName == "Apple")
{
data.spawnWeight = appleWeight;
}
}
}
}
【設定】
シーン上に “Time" という名前の UI オブジェクト(TextMeshProUGUI)を作成し、タイマー表示用として利用します。
2-10. バスケット(衝突処理)
BasketController.cs
アイテムと衝突した際、アイテムの効果を呼び出し、サウンドを再生します。
using UnityEngine;
public class BasketController : MonoBehaviour
{
public AudioSource aud;
GameObject director;
void Start()
{
Application.targetFrameRate = 60;
aud = GetComponent<AudioSource>();
director = GameObject.Find("GameDirector");
}
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
// IItemEffect を実装しているか確認し、あれば効果を適用
IItemEffect effect = other.gameObject.GetComponent<IItemEffect>();
if (effect != null)
{
aud.PlayOneShot(effect.GetAudioClip());
effect.ApplyEffect();
}
Destroy(other.gameObject);
}
void Update()
{
if (Input.GetMouseButtonDown(0))
{
Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
RaycastHit hit;
if (Physics.Raycast(ray, out hit, Mathf.Infinity))
{
float x = Mathf.RoundToInt(hit.point.x);
float z = Mathf.RoundToInt(hit.point.z);
transform.position = new Vector3(x, 0, z);
}
}
}
}
3. シーンへの配置と設定
- ItemDataManager
- シーン内に空の GameObject を作成し、名前を「ItemDataManager」とします。
- 上記
ItemDataManager.cs
をアタッチし、Inspector から各 ItemData アセットを登録するか、Resources 配置のいずれかの方法で設定します。
- ItemGenerator
- 空の GameObject を作成し、名前を「ItemGenerator」として
ItemGenerator.cs
をアタッチします。
- 空の GameObject を作成し、名前を「ItemGenerator」として
- GameDirector
- 空の GameObject を作成し、名前を「GameDirector」として
GameDirector.cs
をアタッチします。
- 空の GameObject を作成し、名前を「GameDirector」として
- ScoreManager
- シーン内に ScoreManager 用の GameObject を作成し、
ScoreManager.cs
をアタッチ。 - Inspector で
scoreText
に対応する TextMeshProUGUI コンポーネントを設定します。
- シーン内に ScoreManager 用の GameObject を作成し、
- BasketController
- バスケット用の GameObject に
BasketController.cs
と AudioSource、Collider(Trigger)を設定します。
- バスケット用の GameObject に
- UI の設定
- 「Time」という名前の UI オブジェクト(TextMeshProUGUI)を作成し、GameDirector によりタイマー表示に利用。
- ScoreManager によるスコア表示用 UI も設定してください。
まとめ
- データ駆動設計
ScriptableObject を用いて各アイテムの情報(Prefab、spawnWeight、個別落下速度)をエディタ上で管理し、柔軟な拡張を実現します。 - 共通処理と個別効果の分離
ItemBase
に共通の落下処理を実装し、AppleItem
やBombItem
はIItemEffect
経由で独自の効果(ScoreManager 経由のスコア更新)を定義します。 - ファクトリ/レジストリパターン
ItemFactory
が登録された ItemData から重み付きランダムでアイテムを生成し、各アイテムに個別の落下速度を反映します。 - リアルタイム難易度調整
GameDirector
により、経過時間に応じてItemGenerator
の生成間隔と出現率(spawnWeight)を動的に変更し、ゲーム難易度を調整します。
このチュートリアルに沿って実装すれば、オリジナルの時間経過による難易度変化(生成間隔と出現率の両方の調整)を取り入れた、拡張性・保守性に優れたアイテム管理システムを構築できます。
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