ターン制2Dゲーム作成の仕様を検討してみた

概要

Unity ML-Agentsの検証で、ターン制でも強化学習できるのか？という疑問があったので、ターン制バトルゲームを作ってみようと思い、まずは仕様検討からしてみました。1人プロジェクトだけど、インセプションデッキもつくってみました。

インセプションデッキは1人プロジェクトでもまとめておくと、後々頼りになるから、おすすめ。
設計もUMLとかで見える化しておくとないのとでは、後からじわじわと効いてきます。

詳細はまあ適当。まぁ週末の息抜きだからね。仕方ないね。

同じような案件を抱えておられるからがいたら、ぜひ話がしたい！呑みに行きたい！

インセプションデッキ

プロジェクトの名前

EndlessTurnBattle

名前をつけた理由

• 終わらないターン制バトルゲームにしたい
• 強化学習でぶん回せるようにしたい

我われはなぜここにいるのか？

1. ターン制ゲームで強化学習が活用できるか検証する
2. Unity ML-Agentsの使いどころを知るため

プロジェクトの根幹に関わる理由

Unity ML-Agentsが活用できるターン制ゲームをつくる！

エレベーターピッチ

• Unity ML-Agentsを活用してゲーム開発したい
• ゲーム開発者向けの、
• ずっと俺のターンというプロダクトは、
• ターン制2Dゲームです。
• これはUnity ML-AgentsによるNPCの実装ができ、
• 開発者による調整とは違って、
• NPCの調整が自動かできる可能性が備わっています。

パッケージデザイン

ずっと俺のターン！！

最高のキャッチコピー

Unity ML-Agentsを利用してターン制バトルのNPCが調整できる！

ユーザーへのアピール

1. Unity ML-Agentsを利用してNPC調整ができる
2. Unity ML-Agentsの活用方法がみえてくる

やらないことリスト

カテゴリ	項目	やる/やらない/あとで	理由
強化学習	Unity ML-Agentsの組み込み	やる	必須
ゲーム	バトル	やる	必須だから
ゲーム	ストーリー	やらない	リリースしないから
ゲーム	キャラクタ育成	やらない	自動でパターンつくるから
ゲーム	ユーザ操作	あとで決める	強化学習が優先されるから
デザイン	キャラ作成	やらない	既存キャラを流用するから

プロジェクトコミュニティは...

(略)

技術的な解決策の概要

採用する技術

• C#
• Unity ML-Agents
• Unity、VSCode
• PPO

夜も眠れなくなるような問題は何だろう？

• ターン制ゲームにUnity ML-Agentsが合わない
• ゲーム開発できない

期間を見極める

(略)

トレードオフ・スライダー

典型的なフォース

max	>>>	>>>	>>>	min	項目
		o			機能をぜんぶ揃える（スコープ）
				o	予算内に収める（予算）
	o				期日を死守する（時間）
			o		高い品質、少ない欠陥（品質）

上記以外で重要なこと

max	>>>	>>>	>>>	min	項目
			o		使い勝手
o					とにかくシンプルに！
		o			詳細な監査ログ

何がどれだけ必要なのか

(略)

俺たちの"Aチーム"

人数	役割	強みや期待すること
1	アナリスト	Unity ML-Agentsの特性を知っている
2	開発者	Unity、C#が利用できる

仕様

キャラデータは流用する

すばらしきポケモンエコシステム
https://qiita.com/seya/items/47dc0ebae55674d8902f

バトル方式

• アクティビティターン(FF方式？)
• 3 vs 3
• 6体の速度によってコマンド選択順を決定する
• コマンドは[どの行動]を[どの敵に]する
  • なにもしない、防御もあり
• コマンド選択後すぐに行動する
• 全滅させたら勝ち、させられたら負け

行動

• アイテム利用はなし

画面描画

• コマンド選択と行動がログ表示される
• 状況が表示される
• 勝敗数が表示される

強化学習

• 3体の行動を選択する
• プレイヤーと敵
  • プレイヤーは強化学習せず操作可能にする
• 敵駒を倒すと+
• 手駒が倒されると-
• 全滅させると+
• 全滅させられると-
• 敵駒を攻撃すると+
• 手駒が攻撃されると-

詳細仕様

ゲーム制御

ゲーム開始時

• キャラクターをプレイヤごとに3体ずつランダムに選択する
• ターン制御を開始する

ターン終了時

• 勝敗を判定する
• 勝敗が決した場合、ゲーム終了する
• ゲーム終了後、再度ゲーム開始する

ターン制御

ターン開始時

• 行動可能なキャラクタで行動順を決定する

ターン進行中

• 行動可能なキャラクタのプレイヤに行動決定を指示する
• ターン順から行動終了したキャラクタを削除する

ターン終了時

• ゲーム制御に勝敗判定を確認する

プレーヤ

• 行動可能なキャラクターの行動を指示する

キャラクタ

• 指示された行動を行う
• 攻撃された場合、スタミナを減少させる
• 行動可能判定を行う

状況表示

• ターン順を表示する
• 各キャラクターの状態を表示する

スコア

• 勝敗数を表示する

ログ

• 各種ログを表示する

状態遷移図

@startuml{ターン制バトル状態遷移図.png}
[*] --> ゲーム開始前
ゲーム開始前 -> ゲーム中
state ゲーム中 {
  [*] --> ターン開始前
  ターン開始前 -down-> ターン開始
  ターン終了 -right-> ターン開始前
  ターン終了 -right-> ゲーム開始前
  ターン終了 --> ゲーム終了

  ターン開始 --> 行動選択
  行動選択 -> 行動
  行動 -right-> 行動終了
  行動終了 -> ターン終了
}
state ゲーム終了 {
}
ゲーム終了 --> [*]

ゲーム開始前 : entry / キャラクター選択
ゲーム開始前 : exit / ゲーム開始

ゲーム中 : do / ターン順表示
ゲーム中 : do / キャラクター状態表示

ターン開始前 : entry / 行動キャラ指定
ターン開始前 : exit / ターン開始

ターン開始 : entry / 行動パターン設定
ターン開始 : exit / 行動開始

行動選択 : do / 行動選択待ち受け

行動 : entry / 行動実行
行動 : exit / 行動終了

行動終了 : entry / 行動結果反映
行動終了 : exit / 自ターン終了

ターン終了 : entry / 勝敗判定
ターン終了 : exit / 次ターン開始
ターン終了 : exit / ゲーム終了
@enduml

参考

5分でわかった気になるインセプションデッキ
https://www.slideshare.net/TakaoOyobe/5-45195080

スクラムで使う「インセプションデッキ」のmarkdown形式版テンプレート
https://qiita.com/bremen/items/ed491246ed83630bc84d

PlantUML - 状態遷移図(ステートマシン図)
http://yohshiy.blog.fc2.com/blog-entry-157.html

サクッとPlantUMLで状態遷移図を書いてみた
https://qiita.com/ysida/items/0bcc207947cbce6251df