【UE】AI活用ガイド|CPU自動歩行

みなさんこんにちは。

NakaRyoです。

今回はゲーム開発に必須機能であるCPUアクションについてお伝えします。

本記事では、AI Controller、Blackboard、Behavior Tree、AI Perception を連携させて、

ランダムに移動させていきます。

UEのAI/BehaviorTreeの基本

Unreal EngineのAI機能でよく使用されるのは以下の４つになります。

AI Controller

Pawn（キャラクター）に「思考」を与えるクラス。動作命令や判断ロジックを担当します。

ブループリントクラス⇒AIControllerで設定可能

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Blackboard（ブラックボード）

AI が保持する変数ストレージ。「ターゲット位置」「攻撃状態」などを格納して、Behavior Tree に値を渡します。

AIメニュ⇒ブラックボード

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Behavior Tree（ビヘイビアツリー）

NPC 行動のフロー制御ツール。ノード構造でタスク選択や条件判断を行います。

・主なタスク内容

　Composite（Selector / Sequence）

　Task（行動ノード）

　Decorator（条件付き判断）

　Service（定期処理）

AIメニュー⇒ビヘイビアツリー

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AI Perception

視覚や聴覚による感知システム。感知結果を Blackboard に反映し、BT の動作条件に使うことができます。

たとえば一般的な挙動例として、以下のようなフローを設計できます

「プレイヤーを発見 → 追跡 → 攻撃／近づけなければ離脱 → 見失ったらパトロール再開」など。

AI Controller⇒コンポーネント追加⇒AI Perception(AI知覚コンポーネント）

実装準備

Behavior Treeの導入に入る前に、環境設定をおこなっていきます。

プロジェクト設定

プロジェクトはゲーム⇒サードパーソンを選択

プロジェクト設定は以下の通りに設定します。

プロジェクト画面を開いたら、

“ファイル⇒新規レベル⇒基本⇒作成”の順番でステージを作成します。

任意のフォルダにレベルを保存します。

AI Controller Blueprint の作成

Blueprintフォルダ上で

+追加⇒ブループリントクラス⇒AI Controllerを選択

名前を「BP_EnemyAIController」とします。

Blackboard の準備

1.BlackBoradの作成

新規フォルダを作成し、名前をAIとします。

フォルダ上から、「＋追加」→「AI」→「Blackboard」を選択

名前を「BB_Enemy」とします。

BehaviorTreeの準備

先ほど作成したAIフォルダ上で、「＋追加」→「AI」→「BehaviorTree」を選択

名前を「BT_Enemy」とします。

BT_Enemyを開いたら、Blackboard Asset に先ほど作成した「BB_Enemy」を紐付けます。

NavMesh Bounds Volume の配置

BP_Enemyが実際に移動できるように、マップ上でナビメッシュを定義します。

レベルエディタ上で「＋追加」→「ボリューム」→「Nav Mesh Bounds Volume」を選択し、

マップ全体をカバーするように配置します。

レベルエディタ上でPキー

もしくはメインメニュー「ビルド」→「Build Paths（ナビゲーション）」をクリックし、

緑色のメッシュが出ていればOKです。

AI 用キャラクター Blueprint の準備

1.新規キャラクター Blueprint を作成（例：BP_Enemy）

　コンテンツフォルダに新たに”Blueprint”のフォルダを作成

　作成したフォルダから右クリック⇒ブループリントクラスを選択

　ブループリントクラス⇒キャラクターを選択

名前はわかりやすく「BP_Enemy」とします。

2.BP_Enemyの設定

Mesh編集

BP_Enemy を開き、コンポーネント⇒Meshを選択

Meshの詳細画面でSkeltalMeshAssetのアセット選択モードをクリックし、

デフォルトで入っているSKM_Manny_Simpleを選択します

こちらが初期状態になります。

CapsuleComponentの中にメッシュを入り込ませるのと、

ArrowComponentの矢印方向に合わせる編集をおこないます

Mesh⇒トランスフォーム

位置：0.0/0.0/-90

回転：0.0/0.0/-90

以下の通りになっていれば成功です。

CharacterMovement 編集

Componentsタブ内で CharacterMovement コンポーネントを選択。

詳細画面で移動速度を設定します。

Max Walk Speed：300

3.AI Controllerとの紐づけ

BP_Enemy の「詳細」パネルから、AI Controller Classを検索し、

先ほど作成したBP_EnemyAIControllerを指定します。

AI実装

ここからは、実際にAI機能を実装する手順に移行します。

AI Controller設定

敵キャラクターがゲーム開始時に自動でBehavior Treeを起動実装

先ほど作成したBP_EnemyAIControllerを開き、イベントグラフタブを選択します。

グラフ画面で以下ノードを設定します。

Event Begin Play⇒Run Behavior Tree⇒BTAssetをBT_Enemyに指定

コンパイルして保存します。

BehaviorTree(ビヘイビアツリー）の設定

ビヘイビアツリー側の設定をおこないます。

タスク設定

BT_Enemyを開き、新規タスク⇒BTTask_BlueprintBaseをクリックします。

保存する箇所とファイル名を記載します。

保存場所はAIフォルダへ、ファイル名をBTTask_Patrolにします。

保存します。

BTTask_Patrolのノード実装

BTTask_Patrolをクリックし、イベントグラフを開いたら、

以下の通りにノード設定を行います。

ノード設定手順

コンパイルして保存します。

ビヘイビアツリー設定

BT_Enemyのツリー編集画面を開きます。

Root⇒Sequence⇒BTTask_Patrol(先ほど作成したタスク）⇒Wait(1.00s)

の順番に繋げていきます。

保存します。

動作確認

ここまでで、実装作業は終了です。

実際にCPUが動くかをチェックしていきます。

作成した新規レベルMAPを開きます。

BP_EnemyをPlayer Satat付近に配置し、シミレーションを押します。

以下の通りにCPUがランダムに移動していれば完成です。

まとめ

今回は、Unreal EngineのAI機能を使って、CPUのランダム歩行を実装しました。

CPU実装の基本編となりますので、参考になれば幸いです。

最後まで御覧いただきましてありがとうございました。