Unity C# 格闘ゲームのコマンド入力判定

DEMO

※1
Build.hoge.unitywebのdataなどが重いので、
Wi-Fi接続またはLAN接続のPCで確認ください。

※2
判定部分とは実質無関係ですが、
OnGUI()を画面表示に使用しており、かつ、
OnGUI()の関連処理で文字列処理を多用しています。
そのため上記処理が起因のGCのスパイクが発生します。

※3
時間精度の引き下げが行なわれる事があるようなので、
処理時間がミリ秒の精度に丸められることがあります。
同処理が施されたブラウザでは処理時間が正確に計測出来ません。

Firefoxであれば、
Firefoxの設定エディターにて、自己責任の上、
privacy.reduceTimerPrecisionをfalseにすれば、
処理時間の丸めなしにはできないようですが、
処理時間の丸めの精度は変更できるようです。

はじめに

Unityの存在を先日知り、
Unity及びC#のお勉強も兼ねて、
波動拳の入力受付をしてみよう、
という思いに何故か至りました。

Unity及びC#を今回初めて触る、
オブジェクト指向恐怖症のIT業界外の人間で、
html,css,JavaScriptやPythonを、
休日等に少々触る程度の素人ですので、
本内容に間違いや勘違いが見受けられるかもしれません。

カプコン社のストリートファイター等の技名を使用していますが、
あのコマンドね、と認識が伝わりやすいだろう、という意図です。

解説前書

冒頭のDEMOから以下処理を削除した波動拳(強)のみの入力判定で、
冒頭のDEMOから以下処理を削除した入力判定の中核部分のコードになります。

・波動拳(強)以外の技の削除
・溜め時間取得用処理の削除
・同時押し判定緩和用処理の削除
・本解説に不要なinput処理の削除
・本解説に不要な処理時間低減施策削除
・Inspectorへのデバッグ表示用処理削除
・GameViewへのデバッグ表示関連処理削除

※Consoleに入力判定の成否を出力

一口解説

詳細はコードを見て貰うものとして、
全体のざっくりした流れは以下です。

・各種enum設定
・技のコマンドのクラスとそのList　…①
・十字キーとパンチキックの状態取得用のクラス
・キー履歴保持のクラスとそのList
・void Start()
　・技のコマンドのListの反転　…②
　・キー履歴保持のためのインスタンス生成
　・フレームレートの設定
・void Update()
　・今フレームのキーの状態をキー履歴保持のListに追記
　（ある程度の量になったら古い履歴情報から順次削除）
　　・foreach
　　　・foreach
　　　　・技のコマンドのひとつひとつを順次判定処理　…③
　　　　（波動拳は下⇒右下⇒右⇒Pなので4回判定）
　　　　（foreach1回目はP 　の判定）
　　　　（foreach2回目は右　の判定）
　　　　（foreach3回目は右下の判定）
　　　　（foreach4回目は下　の判定）

①技のコマンドのList

    private List<List<MoveCommand>> MoveCommandList = new List<List<MoveCommand>>()
    {
        new List<MoveCommand>()
        {
            // 波動拳                    状態は押している         キーは左   次の入力は 6フレーム以内 次の入力同時押し不可NextFrame判定
            new MoveCommand { DoFinger = Finger.Hold,    InputKey = Key.J2, NextTime =  6,            SlipTime = 1 },
            // 波動拳                    状態は押している         キーは左下 次の入力は 6フレーム以内 次の入力同時押し不可NextFrame判定
            new MoveCommand { DoFinger = Finger.Hold,    InputKey = Key.J3, NextTime =  6,            SlipTime = 1 },
            // 波動拳                    状態は押している         キーは右   次の入力は 7フレーム以内 次の入力同時押し可能ThisFrame判定
            new MoveCommand { DoFinger = Finger.Hold,    InputKey = Key.J6, NextTime =  7,            SlipTime = 0 },
            // 波動拳                    状態は押した             キーはP    最後なので 0に必ずする   最後なので 0に必ずする
            new MoveCommand { DoFinger = Finger.Pressed, InputKey = Key.HP, NextTime =  0,            SlipTime = 0 },
        },
    };

以下の条件をListに設定。

1つ目の入力：
キーの下　を押している、
次の入力は6フレーム以内、
次の入力の判定とは同一フレーム不可。

2つ目の入力：
キーの右下を押している、
次の入力は6フレーム以内、
次の入力の判定とは同一フレーム不可。

3つ目の入力：
キーの右　を押している、
次の入力は7フレーム以内、
次の入力の判定とは同一フレーム可能（右とＰの同時押しOK）

4つ目の入力：
キーのＰ　を押した。

②技のコマンドのListの反転

        foreach (List<MoveCommand> MoveCommandData in MoveCommandList) MoveCommandData.Reverse();

波動拳は下⇒右下⇒右⇒Ｐだが、
処理順はＰ⇒右⇒右下⇒下の順序で判定を行なうため反転。

③技のコマンドのひとつひとつを順次判定処理

        foreach (List<MoveCommand> MoveCommandData in MoveCommandList)
        {
            // 中略
            foreach (MoveCommand record in MoveCommandData)
            {
                // 中略
                InputGetKeyTinyHistoryDataRow = record.DoFinger switch
                {
                    Finger.Hold    => InputGetKeyTinyHistoryList.FindLast(row => ((StaticFrameCount - StaticNextTime) <= row.FrameCount) && (row.FrameCount <= (StaticFrameCount - StaticSlipTime)) && ((row.Hold    & StaticInputKey) == StaticInputKey)),
                    Finger.Pressed => InputGetKeyTinyHistoryList.FindLast(row => ((StaticFrameCount - StaticNextTime) <= row.FrameCount) && (row.FrameCount <= (StaticFrameCount - StaticSlipTime)) && ((row.Pressed & StaticInputKey) == StaticInputKey)),
                    _ => null
                };
                // 中略
            }
            // 中略
        }

参考
C# 8.0 switch 式

キー履歴保持のList内に条件に合うキーが存在するかを判定。
以下の全ての条件判定が成立していれば波動拳入力受付承認。

波動拳のみなので、
外側のforeachは1回のみ。

内側のforeachの1回目：
現在のフレームに、
Ｐを"押した"、
という条件に合うキーが存在するか判定。

内側のforeachの2回目：
(Ｐ　の成立フレーム-7)から
(Ｐ　の成立フレーム-0)の間で、
右　を"押している"、
という条件に合うキーが存在するか判定。

内側のforeachの3回目：
(右　の成立フレーム-6)から
(右　の成立フレーム-1)の間で、
右下を"押している"、
という条件に合うキーが存在するか判定。

内側のforeachの4回目：
(右下の成立フレーム-6)から
(右下の成立フレーム-1)の間で、
下　を"押している"、
という条件に合うキーが存在するか判定。

備考情報

Debug.Logに関する備忘録。
Debug.Logは結構重いようで、
環境によって違うかもしれませんが、
1回で0.1msとか持っていかれるので、
処理時間計測時は使用しない方がよいです。

WebGLのBuildに関する備忘録。
WebGLのBuildすると日本語が表示されません。
等幅フォントを使用したいので、
NotoSansMonoCJKjp-Bold.otfを、
Assets/Resourcesに配置して表示しています。

動作方法

Unityを触られている人なら不要とは思いますが、念の為。

Unity Hub での工程

Unity Hub でプロジェクトを新規作成。2D(または3D)で作成。
※1 Unityのバージョンは［Unity 2020.3.33f1］や［Unity 2021.3.0f1］以降であれば大丈夫かと...
※2 プロジェクト名と保存先はお任せします。
　↓
{ Unity 起動 }
　↓

Unityでの工程

GameObject⇒Create Empty
InspectorウインドウでAdd Component⇒New script⇒Nameをscriptにして⇒Create and Add
ProjectウインドウのAssetsに追加されたscriptをダブルクリック。
　↓
{ Visual Studio Community 起動 }
　↓

Visual Studio Community での工程

冒頭のリンク先のコード、または、
中段のリンク先のコード、どちらかをコピペ。
エンコードをUnicode(UTF-8シグネチャ付き)の形式に変更してscript.csを上書き保存。
Visual Studio Community を終了。
　↓
{ Unity をアクティブウインドウにする }
　↓

Unityでの工程

File⇒Save
File⇒Exit
　↓
{ Unity Hub をアクティブウインドウにする }
　↓

Unity Hub での工程

上記で作成したプロジェクトをクリックしてUnityを再度起動。
　↓
{ Unity 起動 }
　↓

Unityでの工程

( HierarchyウインドウのGameObjectをクリック )
( Consoleウインドウをクリックした後 )
Edit⇒Play

再度起動理由

Unityを再起動しないと、
当方の環境での話なのかもしれませんが、
Input Manager で同時押しのキー取得できない、とか、
Input Manager の動作が何故かもっさりしたり、とか、
Input Manager が正常に動作をしてくれません。

References

Unity 初心者入門講座

Unity

Unity Profiler

Unity Font

Noto CJK fonts

C#

Local Web Server