２Ｄタップシューティングゲーム　発展７

　以下の内容で順番に実装を進めていきます。

発展７　－GameData の活用－

１３．GameData スクリプトを修正し、耐久力やエネミーの生成数などのゲームの設定関連の値を、このスクリプトに集約して設定し、各スクリプトから参照する制御処理を追加する
１４．DefenseBase スクリプトと EnemyGenerator スクリプトを修正し、GameData スクリプトから設定された値を受け取ってゲームに反映する方法に変更する

　新しい学習内容は、以下の通りです。

　・ゲームの設定関連の値を１つのスクリプトに集約し利用する方法

１３．GameData スクリプトを修正し、耐久力やエネミーの生成数などのゲームの設定関連の値を、このスクリプトに集約して設定し、各スクリプトから参照する制御処理を追加する

１．設計

　GameData クラスはシングルトンクラスですので、外部のスクリプトからの参照情報が取得しやすいです。

　この手順では、拠点の耐久力や、エネミーの最大生成数といった、各スクリプトに個別に設定して利用していたゲームの設定情報を、
GameData クラスに集約し、GameData クラスで設定した情報を、各スクリプトが参照して受け取って利用していく、という設計に変更します。

　各スクリプトに設定情報があるということは、何か変更がある場合や確認を行う際には、それぞれのスクリプトを変更したり、ヒエラルキーで確認する必要がありました。
それは今までの設計上では仕方のないことでしたが、GameData クラスを作成したことにより、このクラスを中心に、ゲームの設定を用意するように変えることが可能です。

　DefenseBase スクリプトで管理していた耐久力の値の変数と、EnemyGenerator スクリプトで管理していたエネミーの最大生成数の変数を
それぞれ同じ型で GameData クラスに用意します。この値もインスペクターで設定可能な SerializeField 属性を付与して宣言を行います。

　こうすることで、いままで設定を行う際に、各スクリプトのアタッチされているゲームオブジェクトを選択して設定するという動作を
GameData クラスのアタッチされている GameData ゲームオブジェクトのインスペクターからまとめて変更出来るようにします。

＜完成図＞

　あとはこの情報を DefenseBase スクリプトや EnemyGenerator スクリプトで利用できるように、
GameData クラスに、それぞれの値の戻り値を持つメソッドを作成して、そのメソッドを各スクリプトより呼び出して必要な値を取得する方法に処理を変更します。

　ここでは処理を変更しながら、シングルトンクラスの利用方法と、戻り値を持つメソッドの利用方法を復習します。

　処理の修正方法は、今までと同じです。
ロジックとしては DefenseBase スクリプトと EnemyGenerator スクリプトの修正が必要になりますが、
最初に GameData クラスを修正して、耐久力の値とエネミーの最大生成数の値の情報を追加し、それらのスクリプト用にメソッドを用意します。

　それから、各スクリプトを修正して完成させていきます。

２．GameData スクリプトを修正する

　設計に基づいて、DefenseBase スクリプトの耐久力の情報と、EnemyGenerator スクリプトのエネミーの最大生成数の情報を変数として宣言します。
インスペクターで設定できるように、SerializeField 属性を付与することを忘れないでください。
各スクリプトと同じ変数名でもよいですが、わかりやすさを考えて、変数名の最後に～Base のように修飾語を追加しておくと見やすくなります。

　GetTotalExp メソッドを参考にしながら、同じように耐久力の値とエネミーの最大生成数の値の情報を取得できる、ゲッターメソッドを作成しましょう。
このメソッドを外部のスクリプトが呼び出すことによって、GameData クラスに設定した各設定情報を取得できる設計になります。

　イメージを作ってから処理を記述しましょう。もちろん、先に記述してから教材を確認していただいても構いません。

GameData.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class GameData : MonoBehaviour
{
    public static GameData instance;

    [SerializeField, Header("獲得した合計 Exp")]
    private int totalExp;


////*  ここから追加  *////


    [SerializeField, Header("拠点の耐久力")]
    private int durabilityBase;

    [SerializeField, Header("エネミーの最大生成数")]
    private int maxGenerateCountBase;


////*  ここまで  *////


    private void Awake() {
        if (instance == null) {
            instance = this;
            DontDestroyOnLoad(gameObject);
        } else {
            Destroy(gameObject);
        }
    }

    /// <summary>
    /// TotalExp の更新
    /// </summary>
    /// <param name="exp"></param>
    public void UpdateTotalExp(int exp) {
        totalExp += exp;
    }

    /// <summary>
    /// TotalExp の取得
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public int GetTotalExp() {
        return totalExp;
    }


////*  ここから追加  *////


    /// <summary>
    /// 拠点の耐久力の値を取得
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public int GetDurability() {
        return durabilityBase;
    }

    /// <summary>
    /// エネミーの最大生成数の値を取得
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public int GetMaxGenerateCount() {
        return maxGenerateCountBase;
    }


////*  ここまで  *////


}

　スクリプトを記述したらセーブします。

　GameData ゲームオブジェクトのインスペクターを確認します。
新しく SerializeField 属性で宣言した変数が追加されていることを確認します。

GameData ゲームオブジェクト　インスペクター画像

３．GameData ゲームオブジェクトの設定を行う

　GameData ゲームオブジェクトのインスペクターより、GameData スクリプトに新しく表示されている変数に情報を設定します。
現在の拠点の耐久力とエネミーの最大生成数を参考に、異なる値で入力してください。変更されたときに分かりやすくするためです。

GameData ゲームオブジェクト　インスペクター画像

　以上で設定は完了です。

１４．DefenseBase スクリプトと EnemyGenerator スクリプトを修正し、GameData スクリプトから設定された値を受け取ってゲームに反映する方法に変更する

１．設計

　GameData クラスに、いままで DefenseBase スクリプトと EnemyGenerator スクリプトで設定していた値を追加しました。
各スクリプトでは、個別に設定を行うのではなく、現在のそれらの変数に GameData クラスの各情報を取得して利用するように処理を変更します。

　それぞれのスクリプトには SetUp～で始まるメソッドがあります。
これは Start メソッドの代わりとなる、各スクリプトの最初に実行するべき情報を記述するメソッドになっています。
今回の処理はゲームに必要な情報の設定処理になりますので、まさに最初に実行するべき内容です。
これらのメソッド内処理を追加していきましょう。

２．DefenseBase スクリプトを修正し、GameData スクリプトに設定した耐久力の値を受け取ってゲームに反映する処理に変更する

　設計に基づいて、SetUpDefenseBase メソッドに、durability 変数に GameData クラスの durabilityBase 変数の値を取得するように処理を追加します。
値の取得には GameData クラスに用意した GetDurability メソッドを利用して、戻り値を使って代入してください。

　処理を記述する場所を考えて、自分で記述してみてください。

DefenseBase.cs

　<=　クリックすると開きます

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using DG.Tweening;

[RequireComponent(typeof(Rigidbody2D))]
public class DefenseBase : MonoBehaviour {

    [Header("拠点の耐久力")]
    public int durability;

    [SerializeField]
    private GameObject enemyAttackEffectPrefab;

    private int maxDurability;           // 耐久力の最大値を代入しておく

    private GameManager gameManager;     // GameManager スクリプトの情報を代入するための変数


    /// <summary>
    /// DefenseBaseの設定
    /// </summary>
　　public void SetUpDefenceBase(GameManager gameManager) {
    
        // 引数を利用して、GameManager スクリプトの情報を受け取って、用意しておいた変数に代入
        this.gameManager = gameManager;


////*  ここから処理を修正  *////


        // GameData より 耐久力を取得
        durability = GameData.instance.GetDurability();


////*  ここまで  *////


        // ゲーム開始時点の耐久力の値を最大値として代入
        maxDurability = durability;

　　　　// 耐久力の表示更新
　　　　gameManager.uiManager.DisplayDurability(durability, maxDurability);
    }

    private void OnTriggerEnter2D(Collider2D col) {

        if (col.gameObject.tag == "Enemy") {

            // 侵入してきたコライダーのゲームオブジェクトに EnemyController スクリプトがアタッチされていたら取得して enemy 変数に代入して、if 文の中の処理を行う
            if (col.gameObject.TryGetComponent(out EnemyController enemy)) {
      
　　　　        // 耐久力の更新処理を呼び出す
　　　　        UpdateDurability(enemy);
            }

            // エネミーの攻撃演出用のエフェクト生成
            GenerateEnemyAttackEffect(col.gameObject.transform);

            // エネミーのゲームオブジェクトを破壊する
            Destroy(col.gameObject);
        }
　　}

    /// <summary>
    /// 耐久力の更新
    /// </summary>
    private void UpdateDurability(EnemyController enemy) {

        // 耐久力の値をエネミーの攻撃力分だけ減算する(右辺の値を変更する)
        durability -= enemy.enemyData.power;

        // エネミーの攻撃力を反映しているか確認
        Debug.Log("エネミーの攻撃力 : " + enemy.enemyData.power);

　　　　// 耐久力の値を上限・下限値の範囲内に収まるか確認し、それを超えた場合には上限・下限値に置き換えて制限する
        durability = Mathf.Clamp(durability, 0, maxDurability);

　　　　// 耐久力の表示更新
　　　　gameManager.uiManager.DisplayDurability(durability, maxDurability);

        // 耐久力が 0 以下になっていないか確認し、かつ、すでに isGameUp 変数が true になっていないかも確認(すでに isGameUp 変数が true なら処理しない)
　　　　if (durability <= 0 && gameManager.isGameUp == false) {

            Debug.Log("Game Over");
                
            // 耐久力が 0 以下なら、ゲーム終了とする判定を行う。ここで isGameUp 変数が true に切り替わるので、上の if 文の条件を満たさなくなり、この分岐内は１回しか処理されなくなる
            gameManager.SwitchGameUp(true);

            // ゲームオーバーの準備
            gameManager.PreparateGameOver();
        } 
    }

    /// <summary>
    /// エネミーが拠点に侵入した際の攻撃演出用のエフェクト生成
    /// </summary>
    private void GenerateEnemyAttackEffect(Transform enemyTran) {

        // 拠点の位置(画面の中央)にエフェクトを生成
        GameObject enemyAttackEffect = Instantiate(enemyAttackEffectPrefab, enemyTran, false);

　　　　// 生成されたエフェクトを TemporaryObjectContainerTran の子オブジェクトにする(引数に GetTemporaryObjectContainerTran メソッドの戻り値を利用)
　　　　enemyAttackEffect.transform.SetParent(TransformHelper.GetTemporaryObjectContainerTran());

　　　　// 3秒後にエフェクトを破壊する
        Destroy(enemyAttackEffect, 3.0f);
    }
}

　スクリプトを修正したらセーブします。

３．EnemyGenerator スクリプトを修正し、GameData スクリプトに設定した耐久力の値を受け取ってゲームに反映する処理に変更する

　設計に基づいて、SetUpEnemyGenerator メソッドに、maxGenerateCount 変数に GameData クラスの maxGenerateCountBase 変数の値を取得するように処理を追加します。
値の取得には GameData クラスに用意した GetMaxGenerateCount メソッドを利用して、戻り値を使って代入してください。

　こちらも始めは処理を記述する場所を考えて、自分で記述してみてください。

EnemyGenerator.cs

　<=　クリックすると開きます。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class EnemyGenerator : MonoBehaviour
{
    [SerializeField, Header("エネミーのプレファブ")]
    private GameObject enemyObjPrefab;

    [SerializeField, Header("エネミー生成までの準備時間")]
    public float preparateTime;

    private int generateCount;     // 生成したエネミーの数をカウントするための変数

    private float timer;           // 準備時間の計測用の変数

    private GameManager gameManager;

    [Header("エネミーの最大生成数")]
    public int maxGenerateCount;

    [Header("エネミーの生成完了管理用")]
    public bool isGenerateEnd;

    [Header("ボス討伐管理用")]
    public bool isBossDestroyed;

    [Header("エネミーのスクリプタブル・オブジェクト")]
    public EnemyDataSO enemyDataSO;

    // Normal タイプのエネミーのデータだけ代入されている List(Debug　用に public)
    public List<EnemyDataSO.EnemyData> normalEnemyDatas = new List<EnemyDataSO.EnemyData>();

    // Boss タイプのエネミーのデータだけ代入されている List(Debug　用に public)
    public List<EnemyDataSO.EnemyData> bossEnemyDatas = new List<EnemyDataSO.EnemyData>();


    /// <summary>
    /// EnemyGenerator の設定
    /// </summary>
    /// <param name="gameManager"></param>
    public void SetUpEnemyGenerator(GameManager gameManager) {

        // EnemyGenerator スクリプトの gameManager 変数に、引数で届いた GameManager スクリプトの情報を代入
        this.gameManager = gameManager;

        // 引数で指定したエネミーのタイプのリストを作成
        normalEnemyDatas = GetEnemyTypeList(EnemyType.Normal);

        bossEnemyDatas = GetEnemyTypeList(EnemyType.Boss);


////*  ここから処理を追加  *////


        // GameData よりエネミーの最大生成数を取得
        maxGenerateCount = GameData.instance.GetMaxGenerateCount();


////*  ここまで  *////


    }

    /// <summary>
    /// エネミー生成の準備
    /// </summary>
    private void PreparateGenerateEnemy() {

        // 時間の計測
        timer += Time.deltaTime;

        // 準備時間を超えたら
        if (timer >= preparateTime) {

            // 次回の時間の計測を行うためにリセット
            timer = 0;

            // エネミーの生成
            GenerateEnemy();

            // 生成したエネミーの数をカウントアップ
            generateCount++;
            
            Debug.Log("生成したエネミーの数 : " + generateCount);
            
　　　　　　// 今までに生成したエネミーの数が、エネミーの最大生成数の値と同じか超えたら
　　　　　　if (generateCount >= maxGenerateCount) {

　　　　　　　　// 生成完了の状態にする = Update メソッドでこの値を利用して、生成完了状態になったら生成の準備処理が実行されないように制御する
                isGenerateEnd = true;

                Debug.Log("生成完了");

                // ボスの生成
                StartCoroutine(GenerateBoss());
            }
        }
    }

    /// <summary>
    /// エネミーの生成
    /// </summary>
    private void GenerateEnemy(EnemyType enemyType = EnemyType.Normal) {

　　　　// ランダムな値を代入するための変数を宣言
　　　　int randomEnemyNo;

　　　　// EnemyData を代入するための変数を宣言
        EnemyDataSO.EnemyData enemyData = null;

        // EnemyType に合わせて生成するエネミーの種類を決定し、そのエネミーの種類ごとのリストからランダムな EnemyData を取得
        switch (enemyType) {
            case EnemyType.Normal:
                randomEnemyNo = Random.Range(0, normalEnemyDatas.Count);
                enemyData = normalEnemyDatas[randomEnemyNo];
                break;
            case EnemyType.Boss:
                randomEnemyNo = Random.Range(0, bossEnemyDatas.Count);
                enemyData = bossEnemyDatas[randomEnemyNo];
                break;
        }

        // プレファブからエネミーのクローンを生成する。生成位置は EnemyGenerator の位置
        GameObject enemySetObj = Instantiate(enemySetPrefab, transform, false);    //  <=  左辺に GameObject 型の変数を用意して、インスタンスされたエネミーの情報を戻り値で受け取る

　　　　// エネミーのゲームオブジェクト(enemySetObj 変数の値)にアタッチされている EnemyController スクリプトの情報を取得して変数に代入
        EnemyController enemyController = enemySetObj.GetComponent<EnemyController>();

        // EnemyController スクリプトの SetUpEnemy メソッドを実行する　=>　Start メソッドの代わりになる処理
        enemyController.SetUpEnemy(enemyData);

        // Boss 以外でも追加設定を行う
        enemyController.AdditionalSetUpEnemy(this);
    }

    void Update() {

        // 生成完了の状態になったら生成処理を行わないようにする
        if (isGenerateEnd) {
            return;
        }

　　　　// ゲーム終了の状態ではないなら
        if (!gameManager.isGameUp) {

            // エネミー生成の準備
            PreparateGenerateEnemy();               
        }
    }

    /// <summary>
    /// ボスの生成
    /// </summary>
    private IEnumerator GenerateBoss() {

        // TODO ボス出現の警告演出
        
        yield return new WaitForSeconds(1.0f);

        // ボス生成
        GenerateEnemy(EnemyType.Boss);
    }

    /// <summary>
    /// ボス討伐状態の切り替え
    /// </summary>
    /// <param name="isSwitch"></param>
    public void SwitchBossDestroyed(bool isSwitch) {
        // ボスの討伐状態を切り替え
        isBossDestroyed = isSwitch;

        Debug.Log("ボス討伐");

        // ボス討伐に合わせて、ゲーム終了の状態に切り替える
        gameManager.SwitchGameUp(isBossDestroyed);

        // ゲームクリアの準備
        gameManager.PreparateGameClear();
    }

    /// <summary>
    /// 引数で指定されたエネミーの種類のListを作成し、作成した値を戻す
    /// </summary>
    /// <param name="enemyType"></param>
    /// <returns></returns>
    private List<EnemyDataSO.EnemyData> GetEnemyTypeList(EnemyType enemyType) {

        List<EnemyDataSO.EnemyData> enemyDatas = new List<EnemyDataSO.EnemyData>();

        // 引数のタイプのエネミーのデータだけを抽出して enemyDatas リストに EnemyData を追加して、List を作成していく
        for (int i = 0; i < enemyDataSO.enemyDataList.Count; i++) {
            if (enemyDataSO.enemyDataList[i].enemyType == enemyType) {
                enemyDatas.Add(enemyDataSO.enemyDataList[i]);
            }
        }

        // 抽出処理の結果を戻す
        return enemyDatas;
    }

    /// <summary>
    /// TotalExp の表示更新準備
    /// </summary>
    /// <param name="exp"></param>
    public void PreparateDisplayTotalExp(int exp) {

        // GameManager スクリプトから UIManager スクリプトの UpdateDisplayTotalExp メソッドを実行する
        gameManager.uiManager.UpdateDisplayTotalExp(GameData.instance.GetTotalExp());

        // TODO 引数の exp 変数は後々利用する

    }
}

　スクリプトを修正したらセーブします。

４．ゲームを実行して動作を確認する

　実装が終了しましたのでゲームを実行し、DefenseBase スクリプトの durability の値と、EnemyGenerator スクリプトの maxGenerateCount の値が変更されることを確認します。

　どちらのスクリプトも SetUp メソッド内で GameData クラスに設定した情報を取得し、それを利用する方式に変更しました。
ゲーム実行時に、これらの値が GameData クラスで設定した値に変更されれば制御成功です。

＜実行動画＞

動画ファイルへのリンク

　各スクリプトのインスペクターではなく、GameData クラスのインスペクターを設定するだけで、設定が反映できるようになりました。
このように設定用の処理を集約しておくことで、修正する場合には常に GameData のインスペクターを変更するだけで済むような設計に出来ます。

　
　以上でこの手順は終了です。

　次は　発展８　－エネミーの移動方法を追加－　です。

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