パート1.はじめに。 クラスを作成し、プロパティを追加します。 Blueprintを使用したC ++クラス拡張。

パート2.ゲームプレイのクラス。 構造。 Unrealのリフレクション。 オブジェクト/アクターイテレータ。 メモリマネージャとガベージコレクタ。

パート3.クラス名のプレフィックス。 整数型。 コンテナの種類。 コンテナイテレータ。 For-eachループ、ハッシュ関数。

パート4. Unity開発者向けのUnreal Engine 4。

パート5 ...







著者から：夏の始まりはプロジェクトにとって暑いことが判明したため、翻訳の実行は長い間延期されましたが、その後は速くなります。



この記事は、UE4ドキュメントの一部の翻訳の続きです。 このリンクをクリックすると 、元の記事を見つけることができます。



まだお会いできてうれしいです。 次のセクションでは、ゲームプレイクラスの階層について学習します。 基本ブロックから始めて、それらが互いにどのように関連しているかについて話します。 また、UEが継承と構成を使用してカスタムゲームプレイ機能を作成する方法についても学習します。

ゲームプレイクラス：オブジェクト、アクター、およびコンポーネント

ほとんどの場合、4つの主要なゲームプレイクラスが展開されます。 これらは、 UObject、AActor、UActorComponent 、およびUStructです。 次に、それぞれについて詳細に説明する。 これらのクラスを拡張しないタイプを作成できますが、エンジンの組み込み機能のほとんどを使用することはできません。 原則として、 UObject階層の外部で作成されたクラス（ UObjectの深さの継承者ではない）は、サードパーティライブラリの統合、オペレーティングシステム機能のラッパーなどの目的で存在します。

アンリアルオブジェクト（UObject）

UEの基本ユニットはUObjectクラスです。 このクラスは、 UClassクラスとともに、エンジンの最も重要な基本機能を提供します。

• プロパティとメソッドの反映
• プロパティのシリアル化
• ガベージコレクター
• 名前でUObjectを検索
• プロパティの値を設定する
• プロパティとメソッドのネットワークモードサポート

UObjectから継承された各クラスには、 そのために作成されたUClassシングルトンが含まれています。 このクラスには、クラスインスタンスに関するすべてのメタデータが含まれます。 UObjectとUClassの機能は、（共同で）ライフサイクル中にゲームプレイオブジェクトが行うすべての中核を成しています。 UClassとUObjectの違いは、 UClassがUObjectインスタンスがどのように見えるか、シリアライズ、ネットワーキングなどに使用できるプロパティを正確に記述するものとして考えるのが最善です。 基本的に、ゲームプレイの開発はUObjectから直接継承することではなく、クラスAActorおよびUActorComponentsから継承することです 。 UClass / UObjectの動作の詳細を知る必要はありません。 しかし、それらの存在に関する知識は有用です。

俳優

AActorクラスは、ゲームプレイの一部であるオブジェクトを表します。 このクラスのインスタンスは、設計者によってレベルに配置されるか、実行時に作成されます（ゲームプレイシステムを使用）。 レベルに配置されたすべてのオブジェクトは、このクラスの子孫です。 たとえば、 AStaticMeshActor、ACameraActor、およびAPointLightです。 AActorはUObjectを継承します。つまり、前のセクションにリストされた標準関数を使用します。 AActorは、ゲームコード（C ++またはブループリント）または標準のガベージコレクションメカニズム（メモリからレベルをアンロードする場合）を使用して破棄できます。 ゲームオブジェクトの高レベルの動作を提供し、ネットワークモードのレプリケーションを提供する基本的なタイプでもあります。 レプリケーション中（マルチユーザーモード）、 AActorは、ネットワークモードの操作をサポートするために必要なUActorComponentについての情報へのアクセスも提供します。



AActorには独自の動作（継承に特化）がありますが、さらに、それらはUActorComponents階層のコンテナです（コンポジションに特化）。 これは、 AActorのRootComponentのメンバーを使用して実行できます。 これには1つのUActorComponentが含まれ、そのUActorComponentには他の多くのコンポーネントが含まれます。 AActorをレベルに配置する前に、少なくともAActorの位置、回転、およびスケールを保存するUSceneComponentが含まれている必要があります。



AActorは、 AActorのライフサイクル全体で発生するいくつかのイベントへのアクセスを提供します。 以下にそれらのいくつかの短いリストを示します。

Beginplay	オブジェクトがゲームに入るときに1回呼び出されます。
ダニ	各フレームは、そのフレーム中にコードを実行するために呼び出されます。
エンドプレイ	オブジェクトがゲームを離れるときに呼び出されます。

AActorクラスのより詳細な研究については、 リンクをたどることができます。

ライフサイクル

前のセクションでは、 AActorのライフサイクルのトピックについて少し触れました。 レベルに配置されたアクターの場合、ライフサイクルは次のように想像できます- アクターのロードと存在の開始、およびその後の破壊（レベルのアンロード時）。 実行時の作成と破棄のプロセスを見てみましょう。 AActorの作成は、通常のオブジェクトの作成よりも少し複雑です。 これは、 AActorがさまざまなシステム（実行時）-物理エンジン、フレームごとに受信した情報を管理するマネージャーなどによって登録される必要があるために発生します。 したがって、オブジェクトを作成するには、メソッドUWorld :: SpawnActor（）があります。 必要なアクターが正常に作成された後、 BeginPlay（）メソッドが呼び出され、続いてTick（）メソッドが（次のフレームで） 呼び出されます。



必要な時間にわたってアクタが存在していた場合、 Destroy（）メソッドを呼び出すことでアクターを破棄できます。 この場合、 EndPlay（）メソッドが呼び出されます。このメソッドでは、オブジェクトが破棄されたときに実行される必要なコードを記述できます。 アクターのライフを制御する別のオプションは、 LifeSpanフィールド（ライフタイム）を使用することです。 この値は、コンストラクターで（または後で実行時に）設定できます。 指定された時間が経過すると、 Destroyメソッドが自動的に呼び出されます。



リンクをクリックすると、 Actor'ovの作成に関する詳細をご覧いただけ ます。

UActorComponent

UActorComponentsには独自の動作があり、原則として、メッシュ、パーティクルシステムの表示、カメラの操作、物理的な相互作用など、さまざまなAActorsに共通の機能を担います。 ゲームでの動作の高レベルロジックを提供するAActorsとは異なり、 UActorComponentsは通常、高レベルオブジェクトをサポートするために必要な個々のタスクを実行します。 コンポーネントは他のコンポーネントの子である場合があります。 それらは1つの親コンポーネントまたはアクターにのみアタッチできますが、コンポーネント自体には多くの子コンポーネントを含めることができます。 この関係は、コンポーネントのツリーとして想像できます。 子コンポーネントには、親コンポーネントまたはアクターに 相対的な位置、回転、およびスケールがあることに注意してください。



アクターとコンポーネントを使用するための多くのオプションがあります。 アクターとコンポーネントの関係を想像する方法の1つは次のとおりです。 アクター は「これは何ですか？」という質問に答えます。 （これは何ですか？） "、および質問に対するコンポーネント"これは何でできていますか？ （これは何でできているのですか？）»

• RootComponent- AActorコンポーネントツリーのトップレベルコンポーネントを含むオブジェクト
• ティック-各フレームが更新されるコンポーネント（ティック）は、 それを所有するAActorの Tick（）メソッドの一部です。

一人称キャラクターの解剖

前のセクションでは、デモンストレーションのない多くの単語がありました。 AActorとそのUActorComponentsの関係を示すために、 First Personテンプレートに基づいてプロジェクトが開かれたときに生成されるブループリントを調べてみましょう。 以下の図は、 FirstPersonCharacterアクターのコンポーネントツリーを示しています。 ここで、 RootComponentはCapsuleComponentです。 CapsuleComponentにアタッチされるコンポーネントは、 ArrowComponent、Mesh、およびFirstPersonCameraComponentです。 最も深くネストされた頂点はMesh1Pコンポーネントで、その親はFirstPersonCameraComponentです。 これは、メッシュの位置がこのカメラに対して相対的に考慮されることを意味します。





このコンポーネントのツリーのグラフィックは、次の図に示すようになります。3D空間のすべてのコンポーネントを見ることができます（メッシュコンポーネントを除く）





このコンポーネントツリーは1つのアクタークラスにアタッチされます。 ご覧のとおり、継承と合成の両方を使用して複雑なゲームプレイオブジェクトを作成できます。 既存のAActorまたはUActorComponentを変更する場合は継承を使用し、多くのAActorタイプが同様の機能を持つ必要がある場合は構成を使用する必要があります。

UStruct

UStructを使用するには、特定のクラスから継承する必要はありません。USTRUCT（）マクロで構造をマークするだけで、構築ツールが基本的な作業を行います。 UObjectとは異なり、ガベージコレクターはUStructを追跡しません。 インスタンスを動的に作成する場合、ライフサイクルを個別に管理する必要があります。 UStructsを使用して、 PODタイプがUEでの編集、 ブループリントによる制御、シリアル化、ネットワーキングなどのUObjectリフレクションをサポートするようにします 。



ここで、ゲームプレイクラスを作成するための階層の基本について説明した後、再びパスを選択します。 ゲームプレイクラスの詳細を調べたり、追加情報を求めてサンプルを調べたり、ゲームを作成するためのC ++機能の研究をさらに掘り下げたりすることができます。

より深く潜る

もっと知りたいと確信しています。 エンジンの動作を引き続き調査します。

アンリアルリフレクションシステム

ブログ投稿： Unrealのプロパティシステム（Reflection）



ゲームプレイクラスは特別なマークアップを使用するため、クラスに進む前に、 Unrealプロパティシステムの基本的なものを見てみましょう。 UE4は独自のリフレクションシステムを使用します。これにより、ガベージコレクター、シリアル化、ネットワークレプリケーション、 Blueprint / C ++相互運用性などのさまざまな動的機能が提供されます。 これらの機能はオプションです。つまり、自分のタイプに必要なマークアップを自分で追加する必要があります。そうしないと、 Unrealはそれらを無視し、リフレクションに必要なデータを生成しません。 以下は、主要なマークアップ要素の簡単な概要です。

• UCLASS（）-クラスの反射データを生成するために使用されます。 クラスはUObjectの子孫である必要があります
• USTRUCT（）-構造の反射データを生成するために使用
• GENERATED_BODY（）-UE4はこれを、そのタイプ用に作成されたすべての必要なテンプレートコードで置き換えます。
• UPROPERTY（）-UCLASSまたはUSTRUCTメンバー変数のUPROPERTYとしての使用を有効にします。 UPROPERTYには多くの用途があり、このマクロを使用すると、変数を複製可能、シリアライズ可能、およびブループリントからアクセス可能にすることができます。 また、UObjectへのリンクの数を追跡するためにガベージコレクターによって使用されます。
• UFUNCTION（）-クラスメソッドUCLASSまたはUSTRUCTをUFUNCTIONとして使用できます。 UFUNCTIONを使用すると、メソッドをブループリントから呼び出してRPCなどとして使用できます。

UCLASSクラス定義の例：

#include "MyObject.generated.h" UCLASS(Blueprintable) class UMyObject : public UObject { GENERATED_BODY() public: MyUObject(); UPROPERTY(BlueprintReadOnly, EditAnywhere) float ExampleProperty; UFUNCTION(BlueprintCallable) void ExampleFunction(); };
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

「MyClass.generated.h」ヘッダーが含まれていることに初めて気づいたのです。 Unrealは、生成されたすべてのデータをこのファイルに反映します。 タイプの宣言（インクルードファイルのリスト）では、このファイルを最後に配置する必要があります。



また、マークアップマクロに追加の修飾子を追加できることにお気づきかもしれません。 上記のコードでは、デモンストレーションのために、最も一般的なもののいくつかが追加されています。 これらは、私たちの型が持つ特定の動作を指定することを可能にします：

• ブループリント可能-クラスはブループリントを使用して拡張できます。
• BlueprintReadOnly-プロパティはBlueprintから読み取り専用であり、書き込み不可です。
• カテゴリ-エディタの詳細ビューでプロパティが表示されるセクションを定義します。 組織に使用されます。
• BlueprintCallable-関数をブループリントから呼び出すことができます。

指定子の数は非常に多いため、ここではそれらをリストしませんが、ドキュメントの関連セクションへのリンクを提供します。

• UCLASS指定子リスト
• UPROPERTY指定子リスト
• UFUNCTION修飾子リスト
• USTRUCT修飾子リスト

オブジェクト/アクターイテレータ

オブジェクトイテレータは、特定のタイプのUObjectとそのサブクラスのすべてのインスタンスを反復処理するための非常に便利なツールです。

 //     UObject for (TObjectIterator<UObject> It; It; ++It) { UObject* CurrentObject = *It; UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("Found UObject named: %s"), *CurrentObject.GetName()); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

より具体的なタイプのイテレーターを提供することにより、検索を制限できます。 UObjectから継承されたUMyClassというクラスがあるとします。 次のようにして、このクラスのすべてのインスタンス（およびその子孫であるすべて）を見つけることができます。

 for (TObjectIterator<UMyClass> It; It; ++It) { // ... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

警告： PIE（エディタで再生）でオブジェクトイテレータを使用すると、予期しない結果が生じる可能性があります。 エディターがロードされている間、オブジェクトイテレーターは、エディターで使用されるものに加えて、ゲームワールドのインスタンス用に作成されたすべてのUObjectを返します。



アクターイテレータは、オブジェクトイテレータと同様に機能しますが、 AActorの相続人に対してのみ機能します。 アクターイテレータには上記の問題はなく、現在のゲームワールドインスタンスで使用されているオブジェクトのみを返します。



アクターイテレータが作成されると、 UWorldのインスタンスにポインターを渡す必要があります。 APlayerControllerなど、 UObjectの多くの子クラスがこのメソッドを提供します。 不明な場合は、 ImplementsGetWorldメソッドの戻り値を確認して、特定のクラスがGetWorldメソッドをサポートしているかどうかを確認できます。

 APlayerController* MyPC = GetMyPlayerControllerFromSomewhere(); UWorld* World = MyPC->GetWorld(); // Like object iterators, you can provide a specific class to get only objects that are // or derive from that class for (TActorIterator<AEnemy> It(World); It; ++It) { // ... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

AActorはUObjectの子孫なので、 TObjectIteratorを使用してAActorsのすべてのインスタンスを検索することもできます。 ただし、 PIEには注意してください！

メモリマネージャとガベージコレクタ

通常、 アクターはガベージコレクターによって収集されません。 アクターを作成した後、 Destroyメソッドを手動で呼び出す必要があります。 削除はすぐには行われませんが、ガベージコレクションの次の段階でのみ行われます。



このケースは、 UObjectプロパティを持つアクターがある場合に最も一般的です。

 UCLASS() class AMyActor : public AActor { GENERATED_BODY() public: UPROPERTY() MyGCType* SafeObject; MyGCType* DoomedObject; AMyActor(const FObjectInitializer & ObjectInitializer) : Super(ObjectInitializer) { SafeObject = NewObject<MyGCType>(); DoomedObject = NewObject<MyGCType>(); } }; void SpawnMyActor(UWorld * World, FVector Location, FRotator Rotation) { World->SpawnActor<AMyActor>(Location, Rotation); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

この関数を呼び出すと、世界にアクターを作成します。 そのコンストラクターは2つのオブジェクトを作成します。 1つはUPROPERTYとラベル付けされ、もう1つは通常のポインターです。 アクターがルートオブジェクトの一部である限り、 SafeObjectはこのルートからアクセスできるため、ガベージコレクターによって収集されません。 ただし、 DoomedObjectのライフサイクルは異なります。 UPROPERTYとしてマークされていないため、ガベージコレクターはそれへのリンクについて何も知らず、最終的に破棄されます。



UObjectがガベージコレクターによって収集されると、すべてのUPROPERTY参照はnullptrになります。 これは、オブジェクトがガベージコレクターによって破棄されたかどうかを安全に確認するために行われます。

 if (MyActor->SafeObject != nullptr) { // Use SafeObject }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

前述のように、 Destroy（）メソッドが呼び出されたアクターは、ガベージコレクションの次の段階まで削除されないため、これは重要なポイントです。 IsPendingKill（）メソッドを使用して、 UObjectが削除されるのを待っているかどうかを確認できます。 メソッドがtrueを返す場合、オブジェクトは無効であると見なされ、使用できません。

UStructs

前述のように、 UStructsはUObjectの軽量バージョンです。 UStructはガベージコレクターによって収集できません。 UStructsの動的インスタンスを使用している場合、スマートポインターを使用できます。これについては後で説明します。

UObjectへのリンクではありません

通常、 非UObjectはオブジェクト参照を追加して、ガベージコレクターによって削除されないようにすることもできます。 これを行うには、オブジェクトはFGCObjectの継承であり、 AddReferencedObjectsメソッドをオーバーライドする必要があります。

 class FMyNormalClass : public FGCObject { public: UObject * SafeObject; FMyNormalClass(Uobject * Object) : SafeObject(Object) { } void AddReferencedObjects(FReferenceCollector & Collector) override { Collector.AddReferencedObject(SafeObject); } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

FReferenceCollectorを使用して、必要なUObjectにハードリンクを手動で追加します。これは、ガベージコレクターによって収集されるべきではありません。 オブジェクトが削除される（デストラクタが起動する）と、オブジェクトによって追加されたすべてのリンクが削除されます。



PS：PMのエラーと不正確さを修正するためのすべての提案をお送りください。