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Updated at: 2014-03-02

フレームワーク設計のコンセプト

ゲームの構成要素 - Scene と Actor

ゲームの実装方法に完璧な解はありませんが、多く採用される一般的な設計指針というものは存在します。 ポピュラーなのはタイトル画面、ゲーム画面、リザルト画面など画面遷移が行われるような単位を シーン に区切り、シーン上に ゲームの構成要素 を並べて協調動作させるというやり方です。

krewFramework もこの設計指針に従っています。 krewFramework では、ここで言うシーンをそのまま Scene, ゲームの構成要素を Actor と呼びます。 Actor は「ゲームのキャラクター１体」を例にとればイメージしやすいと思いますが、 スコア表示などの UI コンポーネントや、「時間を管理する」などの 目に見えない処理の単位 なども Actor になりえます。

Scene は最も一般的な呼び名だと思われますが、Screen や Stage などと呼ぶ人もいるでしょう。 Actor に当たるものは文化によって呼び方が様々です。 GameObject や Entity, Process などを実際に目にしたことがあります。 日本のゲーム開発黎明期にはもう少しプリミティブな「タスクシステム」と呼ばれるものが知られていたため、 Task という名称を使う人もいると思います。

Actor 指向

krewFramework は Actor指向 のフレームワークです。 Actor モデル （Actor model） に基づいてゲームの構成要素を協調動作させます。

Actor モデルの哲学は、すべてのものは Actor である ということです。 krewFramework でゲームを書くことは、基本的に Actor を実装していくことになります。 Actor モデルにおける Actor の性質 は次のようなものです。

  • (1) 他の Actor にメッセージを送ることができる
  • (2) 新しい Actor を生成することができる
  • (3) 受信したメッセージに対する動作を指定できる

これをベースに、krewFramework では Actor の性質を、ゲーム向けに以下のように定義し直しました。

krewFramework における Actor の定義
  • (1) Scene 上にいる Actor だけが、Actor として振る舞える
  • (2) Actor は不特定多数の他の Actor にメッセージを投げられる
  • (3) Actor は他の Actor からのメッセージを listen できる
  • (4) Actor は新しい Actor を Scene 上に生み出せる
  • (5) Actor は自滅できる（自分で Scene 上から居なくなれる）

いわゆるイベントドリブン？

賢明な方によっては、いわゆる 「イベントドリブンのオブジェクト指向プログラミング」 と同じではないかと思われるかもしれませんが、 実質的にそう考えてもらって差し支えありません。 ここで言う「オブジェクト」の性質を明確に定義してシステム上で一貫させるために、 Actor という言葉を使っています。

Actor の性質の実装イメージ

Actor の性質を実際のコードで表すと、以下のようなイメージになります。

(1) Scene 上にいる Actor だけが、Actor として振る舞える

そのため、Scene 開始時に必要な Actor をセットするという実装を Scene クラスで行う必要があります。

import krewfw.core.KrewScene;
...

public class YourTitleScene extends KrewScene {

    public override function initAfterLoad():void {
        /**
         * Scene クラスでは、最初にいるべき Actor を
         * Scene 上に並べるということだけをします。
         * Scene にはゲームロジックを書くことはしません。
         */
        setUpActor('ui-layer', new TitleLogoActor());
        setUpActor('ui-layer', new StartButtonActor());
    }
    ...
(2) Actor は不特定多数の他の Actor にメッセージを投げられる
(3) Actor は他の Actor からのメッセージを listen できる

KrewActor を継承したクラスの中で以下のように書きます。

import krewfw.core.KrewActor;

public class YourActor extends KrewActor {

    public override function init():void {
        // メッセージのリスナー登録
        listen("Event_from_others", _myCallbackFunction);
    }

    public function someFunc():void {
        // 他の Actor 達にメッセージを送る
        sendMessage("Event_from_me");
    }
    ...
(4) Actor は新しい Actor を Scene 上に生み出せる

KrewActor を継承したクラスの中で以下のように書きます。

import krewfw.core.KrewActor;

public class MyShipActor extends KrewActor {

    public function fire():void {
        // 新しい Actor を Scene 上に生み出す
        createActor(new BulletActor(x, y));
    }
    ...
(5) Actor は自滅できる（自分で Scene 上から居なくなれる）

KrewActor を継承したクラスの中で以下のように書きます。

import krewfw.core.KrewActor;

public class BulletActor extends KrewActor {

    public function onOutOfField():void {
        // 自滅して Scene 上から居なくなる
        passAway();
    }
    ...

Actor のリソース管理

Actor の生存期間は Scene のスコープに閉じています。 Actor が何をしている最中でも、Scene 遷移時には Scene 上の全ての Actor が破棄されます。 Actor のリスナー登録や、Actor に登録されていたタスクなどは krewFramework が責任を持って解放します。

krewFramework の利用者は krewFramework のインタフェースを通じて Actor を生成・破棄する限り、 自分で解放処理などを書く必要がなく、メモリリークを気にする必要がありません。

グローバルのレイヤーを作りそこに Actor を置くことで、 Scene をまたいでも破棄されないグローバルな Actor を作ることもできます。

Scene の考え方

krewFramework では、Scene をリソースのスコープとしています。 言い換えれば、「遷移時に Loading が挟まってもよい画面の単位」 が Scene となります。

「その Scene に必要なリソース」（画像や音などのアセット）は Scene 冒頭でメモリに読み込まれ、 Scene の最中はメモリに保持され続けます。 そして Scene 遷移時に解放されます。

Scene で使う Actor の実装は 「自分に必要なリソースはすでに読み込まれている」前提 で行います。 リソース名に依存せず汎用的に使えるような Actor を書く場合には リソース名をコンストラクタの引数で渡してやることもできますが、 手間が増えるので実装の中に埋め込んでしまってもよいでしょう。 Actor はゲーム固有のスクリプトのような存在だと見なし、 ある程度は書き捨てになってもよいというスタンスです。




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