C#だけで「Unityの中身」を理解する

2025年9月9日

— Component と Behaviour を分けた最小フレームワーク（car サンプル）

1. 目的とゴール
2. 設計の考え方
3. コアクラス
4. 代表的な部品（Component）
5. CarController（Behaviour の例）
6. 最小 Scene とランナー
7. 観察ポイント
8. 演習アイデア
9. まとめ

目的とゴール

対象：C#/WinForms の学習者
ゴール：Unity の Scene → GameObject → Component/Behaviour と Awake/Start/Update の関係を、素の C# で体感する

設計の考え方

Component … 状態・機能の部品（ライフサイクルは持たない）
Behaviour : Component … 振る舞い（Awake/Start/Update を持つ）
GameObject … 部品の入れ物（Add/Get とライフサイクルの中継）

コアクラス

Component（状態の部品）

abstract class Component
{
    public GameObject gameObject { get; internal set; }
    public virtual void OnAdded() { } // 追加時の任意フック
}

Behaviour（振る舞い）

abstract class Behaviour : Component
{
    public bool enabled = true;
    public virtual void Awake() { }
    public virtual void Start() { }
    public virtual void Update(float dt) { }
}

GameObject（入れ物）

class GameObject
{
    private readonly List<Component> _components = new();
    private readonly List<Behaviour> _behaviours = new();

    public T Add<T>(T comp) where T : Component
    {
        comp.gameObject = this;
        _components.Add(comp);
        if (comp is Behaviour b) _behaviours.Add(b);
        comp.OnAdded();
        return comp;
    }

    public T Get<T>() where T : Component =>
        _components.OfType<T>().FirstOrDefault();

    internal void Awake()  { foreach (var b in _behaviours) b.Awake(); }
    internal void Start()  { foreach (var b in _behaviours) b.Start(); }
    internal void Update(float dt)
    {
        foreach (var b in _behaviours) if (b.enabled) b.Update(dt);
    }
}

代表的な部品（Component）

class Transform : Component { public float X, Y; }

class SpriteRenderer : Component { public string SpritePath; }

class AudioSource : Component
{
    public string Clip;
    public void Play() { /* 効果音を鳴らす想定の処理 */ }
}

CarController（Behaviour の例）

class CarController : Behaviour
{
    public float Speed = 4f, GoalX = 0f;

    private Transform _tr;
    private AudioSource _audio;
    private bool _reached;

    public override void Awake()
    {
        _tr = gameObject.Get<Transform>() ?? throw new InvalidOperationException();
        _audio = gameObject.Get<AudioSource>(); // あれば使う
    }

    public override void Update(float dt)
    {
        if (_reached) return;

        _tr.X += Speed * dt;

        if (_tr.X >= GoalX)
        {
            _reached = true;
            _audio?.Play();
        }
    }
}

最小 Scene とランナー

class Scene
{
    private readonly List<GameObject> _roots = new();

    public GameObject Create(string name)
    {
        var go = new GameObject(name);
        _roots.Add(go);
        return go;
    }

    public void AwakeAll() { foreach (var go in _roots) go.Awake(); }

    public void StartAll() { foreach (var go in _roots) go.Start(); }

    public void Step(float dt) { foreach (var go in _roots) go.Update(dt); }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var scene = new Scene();

        // car_0
        var car = scene.Create("car_0");
        car.Add(new Transform { X = -7f, Y = -3.7f });
        car.Add(new SpriteRenderer { SpritePath = "car.png" });
        car.Add(new AudioSource   { Clip = "car_se.wav" });
        car.Add(new CarController { Speed = 4.0f, GoalX = 0.0f });

        // flag_0
        var flag = scene.Create("flag_0");
        flag.Add(new Transform { X = 0f, Y = -3.7f });
        flag.Add(new SpriteRenderer { SpritePath = "flag.png" });

        // ライフサイクル
        scene.AwakeAll();
        scene.StartAll();

        // メインループ（4秒・30FPS）
        const int fps = 30;
        float dt = 1f / fps;

        for (int i = 0; i < 4 * fps; i++)
        {
            scene.Step(dt);
            System.Threading.Thread.Sleep((int)(dt * 1000)); // 簡易スリープ
        }
    }
}