Ｃｈａｐｔｅｒ.３２ [ メインループを考える ]
■ゲームを作るために
今回は、いよいよ実践的なゲーム作りの内容へ移行します。
基本的な技術の話ばかりで中々具体的な話が出てきませんでしたので、きっと皆さんも痺れを切らしているのではないかと思います。
プログラミングに限らず、どんなことでも基礎が大事だと言いますね。今までの内容をしっかり理解してきてくださった皆さんなら、この先の内容もきっと理解できるはずです。焦らずがんばっていきましょう。
今回のテーマは『メインループ』です。
しかし、聞きなれないこのメインループというのは、一体どういうことを指すのでしょうか。まずはそこから見ていきましょう。
メインループというのは、動きのある演出には欠かせない概念です。これを理解していれば、動きのあるゲームを作成することができるようになります。
以前作成したじゃんけんゲームは、特に動きに関する演出が施されてはいませんでした。見た目が非常に地味で、簡素な内容のものでしたね。しかし、今回から解説するメインループの仕組みを実装させることで、動きのある、見た目にも楽しいゲームを設計できるようになるでしょう。
動きのあるゲームというのは、テレビアニメの仕組みと同じ概念で作成します。少しずつ表示される絵柄や位置を変更することで、あたかも動いているように見えるのですね。
少しずつ動かしたり、絵柄を変更したりするので、これには『繰り返し処理』が役立ちます。１回の処理で右に１ポイントずつ動くようにして、これを繰り返し処理すれば、まるで右に向かって移動しているように見えるでしょう。
また、そのとき毎回表示される絵を変更すれば、まるで人が歩いているように見せることだってできるはずです。
このように、ゲームが起動している間、常に繰り返し処理を行い続けることで、キャラクターを様々に動かしていくわけです。
この、常に行い続ける繰り返し処理を『メインループ』と呼んでいます。今回はこれについて解説していくことになります。
■最も簡単なメインループ
さて、メインループの概念は理解できましたか？
では実際に、簡単なメインループを組むとしたら、一体どのような形になるのでしょうか。
繰り返し処理を使ってループするわけですから、『
ただ、ゲームの場合は、プレイヤーが始めたいときに始まり、終わりたいときに終わる、というのが普通ですよね。例外としてゲームオーバーやゲームのクリアなどがあるとはいえ、これに関しても、毎回一定のタイミングがあるとは限りません。
つまり、繰り返す回数が一定ではないということですね。ということは、繰り返し処理に『
それでは
ゲームが永遠に止まらなくなってしまっては困るので、まずはその仕組みから実装しましょう。それが以下のコードです。
始めから順に見ていきます。
まず１行目。このプロシージャがメインループになることを想定して、それがわかりやすい名前をつけておきます。今回は『
次に２行目。
次、３行目です。ここでは、上で宣言した
これは余談になりますが、
さて、メインループの肝となる４行目を見てみましょう。
ここでは、
『
例として、以下の２つのコードを見てください。
実はこの２つの条件分岐処理は、全く同じ意味です。えっ、なんで？ と思いますよね。
�，任蓮�
思い出してみてください。
これ、さきほどもどこかで出てきませんでしたか？
このように、条件に関する処理と、
これにより、わざわざ『
メインループの
さて、繰り返し処理の終了条件は指定できましたので、あとは
ではゲームの処理を中断、あるいは終了したいときにはどうすればいいでしょう。これはここまでキチンと呼んできていれば簡単ですね。
これが、最も簡単なメインループになります。まぁこのままでは完成度としてはまだ８０％ですが。
■メインループの完成度を高める
さきほど完成度が８０％と言ったのにはわけがあります。
前回の講座を思い出してください。
タスクマネージャというソフトを起動しておいて繰り返し処理を実行したとき、パソコンがどのような状態になるか観察することができると解説しましたよね。
具体的には、繰り返し処理を行っている間はCPUがマックスパワーで動き、CPU使用率が１００％になってしまうのでしたね。この状態はあまりパソコンにとってよくないので、回避できるものなら、何とか回避しておきたいですよね。
そしてこの問題を解決するために、APIのひとつである
ですから、繰り返し処理の中で
それを踏まえて、先ほどのメインループのコードを書き換えると、次のようになります。
このようにして、ゲームの処理が１回ループするたびに、ほんの一瞬だけ処理を中断させるようにします。こうしておけば、CPU使用率が１００％になるという危険な状態は、ちゃんと回避できます。処理を中断しているのはたった１ミリ秒ですが、これだけでも充分です。(内部的には、厳密に言うと１ミリ秒ではないのですが、その話はまたどこかで)
これで、メインループは完成度９０％になりました。
……え？
……なんで１００％じゃないの？
って思いますよね。でも、完成度を１００％にするためには、もう少しだけ理解しなければいけないことが残っています。そして、結構長い話になってしまいますので、次回に続く、です。
とりあえず、今回はここまでにします。
内容的には結構濃かったですから、焦らず今回の内容をしっかり理解しておいてくださいね。ここの内容をしっかり理解しておくことが、きっと次回以降役に立つはずですからね。
■格言
メインループとはゲームの根幹となる繰り返し処理
APIの
今回の内容は重要なことばかり。しっかり覚えておいてください。
今回は、いよいよ実践的なゲーム作りの内容へ移行します。
基本的な技術の話ばかりで中々具体的な話が出てきませんでしたので、きっと皆さんも痺れを切らしているのではないかと思います。
プログラミングに限らず、どんなことでも基礎が大事だと言いますね。今までの内容をしっかり理解してきてくださった皆さんなら、この先の内容もきっと理解できるはずです。焦らずがんばっていきましょう。
今回のテーマは『メインループ』です。
しかし、聞きなれないこのメインループというのは、一体どういうことを指すのでしょうか。まずはそこから見ていきましょう。
メインループというのは、動きのある演出には欠かせない概念です。これを理解していれば、動きのあるゲームを作成することができるようになります。
以前作成したじゃんけんゲームは、特に動きに関する演出が施されてはいませんでした。見た目が非常に地味で、簡素な内容のものでしたね。しかし、今回から解説するメインループの仕組みを実装させることで、動きのある、見た目にも楽しいゲームを設計できるようになるでしょう。
動きのあるゲームというのは、テレビアニメの仕組みと同じ概念で作成します。少しずつ表示される絵柄や位置を変更することで、あたかも動いているように見えるのですね。
少しずつ動かしたり、絵柄を変更したりするので、これには『繰り返し処理』が役立ちます。１回の処理で右に１ポイントずつ動くようにして、これを繰り返し処理すれば、まるで右に向かって移動しているように見えるでしょう。
また、そのとき毎回表示される絵を変更すれば、まるで人が歩いているように見せることだってできるはずです。
このように、ゲームが起動している間、常に繰り返し処理を行い続けることで、キャラクターを様々に動かしていくわけです。
この、常に行い続ける繰り返し処理を『メインループ』と呼んでいます。今回はこれについて解説していくことになります。
■最も簡単なメインループ
さて、メインループの概念は理解できましたか？
では実際に、簡単なメインループを組むとしたら、一体どのような形になるのでしょうか。
繰り返し処理を使ってループするわけですから、『
For文』か『Do文』を使えばよさそうですね。ただ、ゲームの場合は、プレイヤーが始めたいときに始まり、終わりたいときに終わる、というのが普通ですよね。例外としてゲームオーバーやゲームのクリアなどがあるとはいえ、これに関しても、毎回一定のタイミングがあるとは限りません。
つまり、繰り返す回数が一定ではないということですね。ということは、繰り返し処理に『
Do文』を使ったほうがよい、ということになります。以前にも解説したように『For文』は繰り返す回数を指定する必要があるので、メインループの繰り返しには適していません。それでは
Do文を用いて、メインループの概念を考えてみます。Do文は、なにかしらの終了条件を定義していないと、永遠に止まりません。これは以前にも解説しましたね。ゲームが永遠に止まらなくなってしまっては困るので、まずはその仕組みから実装しましょう。それが以下のコードです。
Sub Main()
Dim Flg As Boolean
Flg = False
Do Until Flg
'ゲームの処理
Loop
End Sub
Dim Flg As Boolean
Flg = False
Do Until Flg
'ゲームの処理
Loop
End Sub
始めから順に見ていきます。
まず１行目。このプロシージャがメインループになることを想定して、それがわかりやすい名前をつけておきます。今回は『
Main』というプロシージャ名にしました。次に２行目。
Boolean型の変数、『Flg』を宣言しています。Boolean型は『真』と『偽』の２種類の属性しか持っていない変数の型です。わかりやすく言うと、正しいときと、正しくないとき、という２択をする場合に適した変数ですね。次、３行目です。ここでは、上で宣言した
Boolean型の変数であるFlgに『False』を代入しています。ちなみにFalseは『偽』を表します。これは余談になりますが、
Boolean型の変数の規定値はFalseです。ですから、あえてここでFalseを代入しても何も変わりません。しかし、プログラミングの世界では、自分が意図しない結果を招いてしまうことのないように、あらかじめ安全を考慮したコードを書く癖がついていたほうがいいです。ですから、あえて始めに変数にFalseを代入して初期化しています。さて、メインループの肝となる４行目を見てみましょう。
ここでは、
Untilを使って、ループ処理の終了条件を記述しています。『
Do Until Flg』というのは、一見すると意味がわからないかもしれませんね。終了条件に、先ほどの変数名だけが記述されていて、まるでどういう条件になっているのかわかりにくいですね。これにもちょっと補足説明が必要です。例として、以下の２つのコードを見てください。
Bool はBoolean型の変数です
� �If Bool = True Then
�◆�If Bool Then
� �If Bool = True Then
�◆�If Bool Then
実はこの２つの条件分岐処理は、全く同じ意味です。えっ、なんで？ と思いますよね。
�，任蓮�
BoolイコールTrueのときは……、という指定の仕方をしているのに対し、�△里曚Δ呂燭醒韻�Boolと記述されているだけです。なんとなく変な感じがします。思い出してみてください。
If文を使った条件分岐は、正しいときと、正しくないとき、という２択を行います。これ、さきほどもどこかで出てきませんでしたか？
If文 ⇒ 『真』か『偽』かで条件分岐処理を行う
Boolean型 ⇒ 『真』か『偽』かどちらかの属性を持つ変数型
Boolean型 ⇒ 『真』か『偽』かどちらかの属性を持つ変数型
このように、条件に関する処理と、
Boolean型は非常に相性がいいのです。If文は、条件を判断するとき、内部的にはその条件が『真』なのか『偽』なのかを判断しています。ですから、条件にBoolean型の変数を与えるだけで、条件の判断が完了してしまうのです。これにより、わざわざ『
Bool = True』とイコールを使って比較する必要はなくなります。メインループの
Untilでも、これと全く同じことが起きています。Untilが終了条件を判断するときにも、内部的に終了条件が『真』なのか『偽』なのか判断しています。ですから、判断する条件としてBoolean型の変数を与えるだけで、終了条件の指定はOKなんですね。さて、繰り返し処理の終了条件は指定できましたので、あとは
Do〜Loopの間にゲームの処理を記述すればいいだけです。ではゲームの処理を中断、あるいは終了したいときにはどうすればいいでしょう。これはここまでキチンと呼んできていれば簡単ですね。
Untilの終了条件で、Flgを指定していますので、繰り返し処理を終了したいときには、FlgにTrueを代入すればよいのです。これが、最も簡単なメインループになります。まぁこのままでは完成度としてはまだ８０％ですが。
■メインループの完成度を高める
さきほど完成度が８０％と言ったのにはわけがあります。
前回の講座を思い出してください。
タスクマネージャというソフトを起動しておいて繰り返し処理を実行したとき、パソコンがどのような状態になるか観察することができると解説しましたよね。
具体的には、繰り返し処理を行っている間はCPUがマックスパワーで動き、CPU使用率が１００％になってしまうのでしたね。この状態はあまりパソコンにとってよくないので、回避できるものなら、何とか回避しておきたいですよね。
そしてこの問題を解決するために、APIのひとつである
Sleep関数が役立つということも、やんわりと解説しました。Sleep関数が呼び出されると、Sleep関数の引数として指定された時間だけスレッドが中断され、その間はパソコン(CPU)が休憩できます。これにより、CPU使用率が下がります。ですから、繰り返し処理の中で
Sleep関数を毎回呼び出して、少しずつ休憩しながら繰り返し処理を行うようにすれば、パソコンにとって負荷が少なくなります。それを踏まえて、先ほどのメインループのコードを書き換えると、次のようになります。
Declare Sub Sleep Lib "kernel32.dll" (ByVal dwMillsecounds As Long)
Sub Main()
Dim Flg As Boolean
Flg = False
Do Until Flg
'ゲームの処理
Call Sleep(1)
Loop
End Sub
Sub Main()
Dim Flg As Boolean
Flg = False
Do Until Flg
'ゲームの処理
Call Sleep(1)
Loop
End Sub
このようにして、ゲームの処理が１回ループするたびに、ほんの一瞬だけ処理を中断させるようにします。こうしておけば、CPU使用率が１００％になるという危険な状態は、ちゃんと回避できます。処理を中断しているのはたった１ミリ秒ですが、これだけでも充分です。(内部的には、厳密に言うと１ミリ秒ではないのですが、その話はまたどこかで)
これで、メインループは完成度９０％になりました。
……え？
……なんで１００％じゃないの？
って思いますよね。でも、完成度を１００％にするためには、もう少しだけ理解しなければいけないことが残っています。そして、結構長い話になってしまいますので、次回に続く、です。
とりあえず、今回はここまでにします。
内容的には結構濃かったですから、焦らず今回の内容をしっかり理解しておいてくださいね。ここの内容をしっかり理解しておくことが、きっと次回以降役に立つはずですからね。
■格言
メインループとはゲームの根幹となる繰り返し処理
Do Untilの終了条件にはBoolean型を使うAPIの
Sleep関数を併用してCPUに配慮今回の内容は重要なことばかり。しっかり覚えておいてください。
