2001.05.13 enuou

ゲームで敵の動き（アルゴリズム）を作る

• 敵のアルゴリズムとは
  敵のアルゴリズムの実態は行動パターンを記述したプログラムです。「動く」ためのプログラムを動作させて「動く」を表現します。単純で当たり前のことですが、ここでは作り方について少し掘り下げて考えてみます。
  
• 論理的記述方法
  と、勝手に名づけました。単に、動きをプログラムの命令を使って順番に書いていく方法です。
  例えば左から右に10秒かけて進む動きであれば、画面のピクセル数÷(60×10)を1/60秒毎に横座標に足すようにプログラムします。
  （例）弾の処理
  

  
  //オブジェクトマネージャＵＮＩＴの継承。ＵＮＩＴはスレッドを継承している。
  
  class tama extends unit{
  
  	main ap;
  	volatile boolean flag;
  
  //各種初期化
  
  	tama(vectol a,main e){
  		super(a);//各種変数の初期化、中心座標位置指定
  
  		super.sp.setValue(-4,-4);		//スプライト表示位置（中心座標からの相対指定）
  		
  		super.size.setValue(4,4);		//当たり判定サイズ指定
  		super.type=3;		//当たり判定種別設定
  		super.mode=1;		//スプライト表示ＯＮ
  		super.pat=0;		//スプライトパターンＮｏ．指定
  		super.img=e.etcimg;		//スプライトパターン保存メモリ指定
  
  		ap=e;
  		flag=true;
  
  		start();			//スレッド開始
  
  	}
  
  	public void run(){
  	
  		try{
  			while(flag){
  				super.pos.move();		//スプライトの移動
  
  //画面外クリッピング
  
  				if(super.pos.checkPoint(super.size,ap.min,ap.max)){
  					super.mode=0;
  					flag=false;
  				} else {
  
  					super.pat=super.pat+1;		//アニメーション処理
  					if(super.pat>3){
  						super.pat=0;
  					}
  				}
  
  				sleep(1000/60);		//スレッド切り替え
  			}
  		} catch(InterruptedException e) {}
  	}
  
  	public void end(){
  		flag=false;
  	}
  
  	protected void finalize(){ super.finalize(); }
  }
  

  ソースの大半は別のクラスで処理されているので意味不明ですが、ここで見て頂きたいポイントは「スプライトの移動〜スレッド切り替え」の所です。ここで動きをプログラムし、動かしています。プログラムの内容は、等速移動をさせ、画面外に出たら消す。アニメーションは一定という処理です。このように弾のような単純な動きであれば効率よくプログラムする事が出来ます。しかし、複雑な動きになるとだんだんとプログラムが複雑になり、修正やバグ取りも大変になります。場合によっては同じようなコードが続くので無駄も多くなります。 私はこの方法でギャラガのような複雑な動きはプログラムしたくありません。作るのが大変だからです。
  
• スクリプト記述方法
  これも勝手に命名しています。前記の方法で複雑な動きをプログラムした結果、同じようなプログラムが連続するのであれば、それらをまとめて別コード（スクリプト）化して、Switch文で分岐させれば良効率が良くなります。
  （例）敵の移動
  

  class enemy extends unit {
  	main ap;
  
  ＜中略＞
  
  	enemy(vectol a,imageman b,int c[],int e[][],main d){
  		super(a);
  		super.mode=0;
  
  ＜中略＞
  		
  		start();//スレッドの開始
  	}
  
  	public void run(){
  		vectol tmp=new vectol(super.pos);
  		int i,l;
  
  		try{
  			while(flag){
  
  				cnt--;//次のイベント処理までのインターバル
  				if(cnt<0){
  					cnt=ivent[index];//インターバル取得
  					if(cnt < 0){
  						index+=cnt*4;//インターバル値がマイナスの場合はジャンプとみなす。4はスクリプト1単位のバイトサイズ
  						cnt=0;
  					} else {
  						cmd=ivent[index+1];//移動コマンドの取得
  						switch(cmd){
  							case 0://各種移動コマンド
  								super.pos.setVectol(ivent[index+2],ivent[index+3]);
  								break;
  
  							case 1:
  								super.pos.setVectol(ivent[index+2],ivent[index+3],ap.vect);
  								break;
  
  ＜中略＞
  
  						}
  
  						index+=4;
  					}
  				} else {
  					switch(cmd){
  						case 70://分岐コマンドはアイドル中に処理
  							i=ivent[index+2-4] * super.pos.scale;
  							if(
  								ap.ppos.x < super.pos.x + i &&
  								ap.ppos.y < super.pos.y + i &&
  								ap.ppos.x > super.pos.x - i &&
  								ap.ppos.y > super.pos.y - i
  							){
  								index+=ivent[index+3-4]*4;
  								cnt=0;
  							}
  							break;
  
  ＜中略＞
  
  					}
  				}
  
  				super.pos.move();		//スプライトの移動
  
  				if(anime !=  null){			//アニメーション処理
  					motion_row=super.pos.getRad(anime.length);
  
  					if(anime[motion_row].length <= motion_column){
  						motion_column=0;
  					}
  					super.pat=anime[motion_row][motion_column];
  					motion_column+=1;
  				}
  
  				if(super.pos.checkPoint(super.size,ap.min,ap.max)){		//画面外クリッピング処理
  					super.mode=0;
  					flag=false;
  				}
  
  				sleep(1000/60);		//スレッドの切り替え
  			}
  		} catch(InterruptedException e) {}
  	}
  
  ＜中略＞
  }
  
  

  あまりにもデカかったので、中略だらけです。Switch文でスクリプトのフォーマットにしたがって各種コマンドを処理するようになっています。この方法であれば、プログラム１つでスクリプトを変えればどんな動きでも表現できます。動きの修正やバグ取りも楽です。処理速度に対するオーバーヘッドもあまり大きくありません。ポイントは単純なコマンドを組み合わせる様な記述ではなく、複雑な処理も１つのコマンドにする事です。そうしないと、Switch文を何度も処理することになりオーバーヘッドが出てくる恐れがあるからです。（単純なコマンドで複雑な処理をさせると、例の場合は特に無駄なスプライト移動、クリッピング処理、アニメーション処理も発生してしまいます。）
  
• マッピングコマンド記述方法
  これも勝手に命名しています。ゼビウスのような縦スクロールシューティングの地上物の動きを作るのに向いています。プログラム例は省きます。前記の方法がタイミング（時間）で動きを表現するのに対して、動かしたい位置を指定した架空の画面マップを用意し、キャラクタの位置がある場所の画面マップのデータを元に移動を決定するものです。スクリプト方法のコマンドの取得を２次元マップからキャラクタの位置より取得するように変更するイメージです。こうすると画面の位置で決まった動きが表現出来るので道路の上を走る戦車などが表現しやすくなります。
  この方法を実装していて気がついたのが、地上物に限らず、分岐処理を伴わない同じ動作をするものなら何にでも応用が利くという点です。マップとの相対座標をずらせばギャラガの敵の動きも表現出来ます。敵の出す弾やレーザーに当てはめれば複雑怪奇な動きをする攻撃をさせることも出来ます。
  ちなみにこの処理方法を知ったのは学生の頃読んだ雑誌に掲載されていた記事で、バブルボブルの泡の動きのアルゴリズムを説明したものです。
  
• 注意事項
  私が良く使うプログラム方法、アルゴリズムとして取り上げただけで他にもいろんな方法があると思います。またなにか思いついたら追加しようと思います。