Ｃｈａｐｔｅｒ.４３ [ シューティングゲーム３：構造体 ]
■ユーザー定義型変数
前回、プロシージャの部品化ということを解説しました。その利点も、なんとなく理解できたのではないかと思います。
プロシージャを部品化しておくと、メンテナンス性、可読性、柔軟性に優れたプログラムが出来上がります。軸となるメインプロセスから、目的の動作を個別に呼び出すことで、自由な構成、デバッグしやすい環境を整えることができるのでしたね。
そして今回からは、シューティングゲームの部品となる、様々なプロシージャを用意していきます。それらの全ての部品が完成したなら、あとはちょっと手を加えるだけで、シューティングゲームが完成します。なんだかプラモデルみたいですね。
まず最初は、プレイヤーが操作する『自機キャラクター』を管理するプロシージャを作成したいと思っています。この部分を先に作ってしまえば、なんとなくそれだけでもゲームっぽい感じがします。この部分が出来上がっただけでも、ゲームを作っているという実感が持てるのではないかと思います。
さて、プレイヤーキャラクターの処理について、その実体を解説する前に、とても有用な知識を身につけていただきたいと思います。ゲームのプログラミングにおいては、これがとても役に立つんです。私はこの仕組みがないと、もう開発ができないほど、頻繁に使っています。
それは『ユーザー定義型変数』と呼ばれている仕組みです。全く同じ仕組みのことを、C言語などでは構造体と呼びます。便宜上、ここから先の講座内では、この仕組みを構造体と呼ばせていただきます。
■構造体ってなんだ？
構造体というのは、先ほども書いたように正式には『ユーザー定義型変数』と呼ばれているものです。これは一体何なのでしょうか。
例えばかの有名な『インベーダーゲーム』を思い浮かべてみてください。(正確にはスペースインベーダーと言ったらいいのかな？)
インベーダーゲームを知らないという人はいないと思います。もし、知らない人がいたならすいません。最近はブラウザ上で動作するインベーダーもあるようです。余談ですが。
さて、インベーダーゲームでは、たくさんの敵キャラクターが出現します。彼らは、その姿かたちが微妙に違っていますね。それに、厳密に言えば表示されている位置も、１体１体違いますね。
このように、それぞれのキャラクターは、それぞれに全く異なる個別のパラメーターを持っています。ひとつとして、そのパラメーターが完全に一致するキャラクターはないわけです。
これをプラグラムするということは、１体１体のキャラクターの情報を、個別の変数に確保しておく必要がありますよね。完全に同じということがないのですから、使い回しするわけにはいきません。
これを普通に考えると、以前解説した配列変数を使いたくなります。
こうしておけば、なんとなく効率よく管理できそうな気がします。
もちろん、これは間違いではありません。このように配列で管理することで、
しかし、私はこんなとき、次のように記述して、パラメーターを管理するでしょう。
さて、どうでしょう。なんとなく意味がわかりますか？
『
例えば文字列型の変数を構造体に含めたい場合には、『
こうして全ての要素が定義できたら、『
あとは、このように宣言した構造体を、そのまま変数の型として使い、変数を宣言します。今回の場合には『
この『
この
おぉ！ 便利。自動メンバ表示がかかるようになります。
さらに、普通の配列を使った場合と、構造体による配列を使った場合を比較してみると……
どうですか？
構造体を使った処理のほうが、スマートにわかりやすく記述できていると思いませんか？
実際には、これは好みの問題もあるのかもしれませんが、一般的には構造体を用いた記述のほうがわかりやすいと思います。
何より『
コードの内容としては、ただ単にカウンタとなる変数の値を、繰り返し処理しながら代入しているだけですから、特に意味はありません。使い方をなんとなく理解していただきたかったので、簡単なサンプルを載せただけです。
構造体の宣言の仕方は、それほど難しくないと思います。
構造体を理解していると、ゲームのプログラムを効率よく記述できます。是非、体得してください。
■本題に戻る
さて、構造体については理解できましたか？ ユーザーフォームに配置するコントロールにはたくさんのプロパティがありますが、あれだって構造体と似たようなもんです。仕組みがわかってしまえば、きっとあなたにとってプラスになるはずです。
構造体の仕組みが理解できたら、本題に戻って、シューティングゲームのプレイヤーキャラクターについて考えてみましょう。
シューティングゲームでは、キャラクターが次のような要素を持っている必要があります。
キャラクターは、その種類によって、大きさや見た目が異なるでしょうし、その時々によって、どの位置に表示されているかはわかりません。
それに、そもそも存在しているのか、いないのか。それがわからないと表示したり消したりできませんね。
なにか特別なことをやろうとしたときの為に、一応予備のデータを格納できるスペースも持っておいたほうがいいでしょう。例えばアニメーションさせたりする場合とかのためですね。
こうして考えてみると、今回作成するシューティングゲームでは、キャラクターを表す構造体は次のように宣言することができます。
ちょっと行数が多くてビビりますね。
でも、始めにこのような構造体を宣言しておけば、あとは普段どおりの変数宣言の感覚で、これだけの変数を一度に宣言したのと同じ効果が得られるわけです。
これを踏まえて、プレイヤーが操作するキャラクターを、この構造体で宣言してみましょう。とはいっても、たった１行で済みます。
これだけです。先ほどの構造体宣言をキチンと行っていれば、これだけで、全ての要素を持った
かなりコードが記述しやすくなりましたね。
■格言
ユーザー定義型変数は構造体とも呼ばれる
たくさんの属性を同時に持つ変数が作れる
ゲームの作成には欠かせない
ロールプレイングゲームなどでも、構造体は非常に便利です。
HP、MP、力、技、魔力……とか、ひとつの構造体に集約できます。
前回、プロシージャの部品化ということを解説しました。その利点も、なんとなく理解できたのではないかと思います。
プロシージャを部品化しておくと、メンテナンス性、可読性、柔軟性に優れたプログラムが出来上がります。軸となるメインプロセスから、目的の動作を個別に呼び出すことで、自由な構成、デバッグしやすい環境を整えることができるのでしたね。
そして今回からは、シューティングゲームの部品となる、様々なプロシージャを用意していきます。それらの全ての部品が完成したなら、あとはちょっと手を加えるだけで、シューティングゲームが完成します。なんだかプラモデルみたいですね。
まず最初は、プレイヤーが操作する『自機キャラクター』を管理するプロシージャを作成したいと思っています。この部分を先に作ってしまえば、なんとなくそれだけでもゲームっぽい感じがします。この部分が出来上がっただけでも、ゲームを作っているという実感が持てるのではないかと思います。
さて、プレイヤーキャラクターの処理について、その実体を解説する前に、とても有用な知識を身につけていただきたいと思います。ゲームのプログラミングにおいては、これがとても役に立つんです。私はこの仕組みがないと、もう開発ができないほど、頻繁に使っています。
それは『ユーザー定義型変数』と呼ばれている仕組みです。全く同じ仕組みのことを、C言語などでは構造体と呼びます。便宜上、ここから先の講座内では、この仕組みを構造体と呼ばせていただきます。
■構造体ってなんだ？
構造体というのは、先ほども書いたように正式には『ユーザー定義型変数』と呼ばれているものです。これは一体何なのでしょうか。
例えばかの有名な『インベーダーゲーム』を思い浮かべてみてください。(正確にはスペースインベーダーと言ったらいいのかな？)
インベーダーゲームを知らないという人はいないと思います。もし、知らない人がいたならすいません。最近はブラウザ上で動作するインベーダーもあるようです。余談ですが。
さて、インベーダーゲームでは、たくさんの敵キャラクターが出現します。彼らは、その姿かたちが微妙に違っていますね。それに、厳密に言えば表示されている位置も、１体１体違いますね。
１体目のインベーダー：横１、縦１の場所にいて、見た目はA
２体目のインベーダー：横２、縦１の場所にいて、見た目はB
３体目のインベーダー：横３、縦１の場所にいて、見た目はC
：
：
５５体目のインベーダー：横１１、縦５の場所にいて、見た目はE
２体目のインベーダー：横２、縦１の場所にいて、見た目はB
３体目のインベーダー：横３、縦１の場所にいて、見た目はC
：
：
５５体目のインベーダー：横１１、縦５の場所にいて、見た目はE
このように、それぞれのキャラクターは、それぞれに全く異なる個別のパラメーターを持っています。ひとつとして、そのパラメーターが完全に一致するキャラクターはないわけです。
これをプラグラムするということは、１体１体のキャラクターの情報を、個別の変数に確保しておく必要がありますよね。完全に同じということがないのですから、使い回しするわけにはいきません。
これを普通に考えると、以前解説した配列変数を使いたくなります。
Dim X(敵キャラ数) As Long '横位置管理用
Dim Y(敵キャラ数) As Long '縦位置管理用
Dim L(敵キャラ数) As Long '見た目管理用
Dim Y(敵キャラ数) As Long '縦位置管理用
Dim L(敵キャラ数) As Long '見た目管理用
こうしておけば、なんとなく効率よく管理できそうな気がします。
もちろん、これは間違いではありません。このように配列で管理することで、
For文などの繰り返し処理とも相性がよくなります。しかし、私はこんなとき、次のように記述して、パラメーターを管理するでしょう。
Type Chara
X As Long
Y As Long
L As Long
End Type
Dim Enemy(敵キャラ数) As Chara
X As Long
Y As Long
L As Long
End Type
Dim Enemy(敵キャラ数) As Chara
さて、どうでしょう。なんとなく意味がわかりますか？
『
Type』というキーワードが出てきましたね。これがユーザー定義型変数、つまり構造体を宣言するためのキーワードです。Typeというキーワードに続けて、その構造体の名前を記述します。今回の場合なら『Chara』がそれにあたります。そして、必要な要素を続けて宣言していきます。このときは通常の変数宣言と同じルールで記述すればOKです。例えば文字列型の変数を構造体に含めたい場合には、『
〜As String』とすればいいわけです。ブール型なら『〜As Boolean』ですね。普通の変数宣言と全く同じです。こうして全ての要素が定義できたら、『
End Type』で構造体宣言を終わります。これで構造体の宣言は終わりです。あとは、このように宣言した構造体を、そのまま変数の型として使い、変数を宣言します。今回の場合には『
Enemy()』がそれにあたりますね。この『
Enemy()』という配列の変数の型は、『〜 As Chara』となっています。そうです、先ほど宣言した構造体を、そのまま変数の型として使い、この配列は宣言されているのです。この
Enemyという配列は、内部的に、先ほどの構造体の要素を全て持っています。ですから、次のように、変数(または配列)名に続けてピリオドを打つと……おぉ！ 便利。自動メンバ表示がかかるようになります。
さらに、普通の配列を使った場合と、構造体による配列を使った場合を比較してみると……
'構造体を宣言--------------------
Type Chara
X As Long
Y As Long
L As Long
End Type
'構造体宣言はここまで------------
Sub Test()
Dim Counter As Long
Dim X(9) As Long
Dim Y(9) As Long
Dim L(9) As Long
Dim Enemy(9) As Chara
For Counter = 0 To 9
'普通の配列
X(Counter) = Counter
Y(Counter) = Counter
L(Counter) = Counter
'構造体を使った配列
With Enemy(Counter)
.X = Counter
.Y = Counter
.L = Counter
End With
Next
End Sub
Type Chara
X As Long
Y As Long
L As Long
End Type
'構造体宣言はここまで------------
Sub Test()
Dim Counter As Long
Dim X(9) As Long
Dim Y(9) As Long
Dim L(9) As Long
Dim Enemy(9) As Chara
For Counter = 0 To 9
'普通の配列
X(Counter) = Counter
Y(Counter) = Counter
L(Counter) = Counter
'構造体を使った配列
With Enemy(Counter)
.X = Counter
.Y = Counter
.L = Counter
End With
Next
End Sub
どうですか？
構造体を使った処理のほうが、スマートにわかりやすく記述できていると思いませんか？
実際には、これは好みの問題もあるのかもしれませんが、一般的には構造体を用いた記述のほうがわかりやすいと思います。
何より『
Withステートメント』を利用した一括処理ができるというのが素敵です。素敵過ぎます！コードの内容としては、ただ単にカウンタとなる変数の値を、繰り返し処理しながら代入しているだけですから、特に意味はありません。使い方をなんとなく理解していただきたかったので、簡単なサンプルを載せただけです。
構造体の宣言の仕方は、それほど難しくないと思います。
Typeで始まり、End Typeで終わる。それだけです。ただし構造体はモジュールの先頭で記述するようにしましょう。プロシージャの中で構造体を宣言することはできませんので注意してください。構造体を理解していると、ゲームのプログラムを効率よく記述できます。是非、体得してください。
■本題に戻る
さて、構造体については理解できましたか？ ユーザーフォームに配置するコントロールにはたくさんのプロパティがありますが、あれだって構造体と似たようなもんです。仕組みがわかってしまえば、きっとあなたにとってプラスになるはずです。
構造体の仕組みが理解できたら、本題に戻って、シューティングゲームのプレイヤーキャラクターについて考えてみましょう。
シューティングゲームでは、キャラクターが次のような要素を持っている必要があります。
表示位置を表す要素。
�� 横位置と、縦位置。
大きさを表す要素。
�� 横の幅と、縦の幅
生死を表す要素。
�� 生きてるか死んでるか。
種類を表す要素。
�� どんなタイプのキャラクターか。
汎用的に使える要素。
�� 念のため予備として用意。
�� 横位置と、縦位置。
大きさを表す要素。
�� 横の幅と、縦の幅
生死を表す要素。
�� 生きてるか死んでるか。
種類を表す要素。
�� どんなタイプのキャラクターか。
汎用的に使える要素。
�� 念のため予備として用意。
キャラクターは、その種類によって、大きさや見た目が異なるでしょうし、その時々によって、どの位置に表示されているかはわかりません。
それに、そもそも存在しているのか、いないのか。それがわからないと表示したり消したりできませんね。
なにか特別なことをやろうとしたときの為に、一応予備のデータを格納できるスペースも持っておいたほうがいいでしょう。例えばアニメーションさせたりする場合とかのためですね。
こうして考えてみると、今回作成するシューティングゲームでは、キャラクターを表す構造体は次のように宣言することができます。
'■キャラクター 構造体宣言
Type Chara
X As Single '横位置
Y As Single '縦位置
W As Single '横幅
H As Single '縦幅
Lif As Long 'ライフ
Typ As Long 'タイプ
Par As Long '汎用パラメーター
End Type
Type Chara
X As Single '横位置
Y As Single '縦位置
W As Single '横幅
H As Single '縦幅
Lif As Long 'ライフ
Typ As Long 'タイプ
Par As Long '汎用パラメーター
End Type
ちょっと行数が多くてビビりますね。
でも、始めにこのような構造体を宣言しておけば、あとは普段どおりの変数宣言の感覚で、これだけの変数を一度に宣言したのと同じ効果が得られるわけです。
これを踏まえて、プレイヤーが操作するキャラクターを、この構造体で宣言してみましょう。とはいっても、たった１行で済みます。
Dim Player As Chara
これだけです。先ほどの構造体宣言をキチンと行っていれば、これだけで、全ての要素を持った
Playerという変数が宣言できてしまいます。かなりコードが記述しやすくなりましたね。
■格言
ユーザー定義型変数は構造体とも呼ばれる
たくさんの属性を同時に持つ変数が作れる
ゲームの作成には欠かせない
ロールプレイングゲームなどでも、構造体は非常に便利です。
HP、MP、力、技、魔力……とか、ひとつの構造体に集約できます。
