Godot EngineはGDScript以外にもC++で開発することができます。
仕組みをGDNativeといい、Godotのエンジン機能にアクセスすることができます。
一応公式ではGDNativeのビルドツールにSConsを推奨していますが、Visual StudioでC++プラグイン開発したいと思う方は結構いるんじゃないでしょうか。

今回はVisual StudioとC++でGodotプラグインを開発する方法をまとめました。

ビルド環境

Windows10 64bit
Visual Studio 2019
Godot Engine 3.2

準備

C++開発するために必要なgodot-cppを準備します。

godot-cppをcloneする

まずリポジトリをGitHubから取得します。
"3.2"は現在使用しているGodotバージョンと同じものを指定します。

git clone --recursive -b 3.2 https://github.com/GodotNativeTools/godot-cpp.git

godot-cppをビルドする

godot-cppのビルドにはSConsを使用します。
持っていない場合はPythonをインストールしてからpip install sconsでSConsをインストールします。

32/64bit版、Debug/Release版をそれぞれビルドします。

scons platform=windows bits=32 generate_bindings=yes target=debug -j4
scons platform=windows bits=32 generate_bindings=yes target=release -j4
scons platform=windows bits=64 generate_bindings=yes target=debug -j4
scons platform=windows bits=64 generate_bindings=yes target=release -j4

Visual Studioでプラグインを作成する

プロジェクト作成

Win32 C++ DLLプロジェクトを作成します。

プロジェクト設定

以下のgodot-cppのヘッダーパスをインクルードディレクトリに追加します。
- $(ProjectDir)godot-cpp\godot_headers
- $(ProjectDir)godot-cpp\include
- $(ProjectDir)godot-cpp\include\core
- $(ProjectDir)godot-cpp\include\gen

※今回はプロジェクトディレクトリ内にgodot-cppを配置しています。別の場所に配置した場合は適宜変更してください。

さらに以下のgodot-cppのライブラリをビルド構成それぞれに指定します。
- [Win32/Debug] $(ProjectDir)godot-cpp\bin\libgodot-cpp.windows.debug.32.lib
- [Win32/Release] $(ProjectDir)godot-cpp\bin\libgodot-cpp.windows.release.32.lib
- [x64/Debug] $(ProjectDir)godot-cpp\bin\libgodot-cpp.windows.debug.64.lib
- [x64/Release] $(ProjectDir)godot-cpp\bin\libgodot-cpp.windows.release.64.lib

プラグインソースの追加

公式のチュートリアルにならってSpriteを拡張したクラスを作成します。
https://docs.godotengine.org/ja/latest/tutorials/plugins/gdnative/gdnative-cpp-example.html

MySprite.h

#pragma once

#include <Godot.hpp>
#include <Sprite.hpp>

class MySprite : public godot::Sprite
{
    GODOT_CLASS(MySprite, godot::Sprite)

private:
    float time_passed;

public:
    static void _register_methods();

    MySprite();
    ~MySprite();

    void _init();

    void _process(float delta);
};

MySprite.cpp

#include "MySprite.h"

using namespace godot;

void MySprite::_register_methods()
{
    register_method("_process", &MySprite::_process);
}

MySprite::MySprite()
{
}

MySprite::~MySprite()
{
}

void MySprite::_init()
{
    time_passed = 0.0;
}

void MySprite::_process(float delta)
{
    time_passed += delta;

    Vector2 new_position = Vector2(10.0 + (10.0 * sin(time_passed * 2.0)), 10.0 + (10.0 * cos(time_passed * 1.5)));

    set_position(new_position);
}

次にDLLからエクスポートされるC関数を追加します。

GDLibrary.cpp

#include "MySprite.h"

extern "C" void GDN_EXPORT godot_gdnative_init(godot_gdnative_init_options *o)
{
    godot::Godot::gdnative_init(o);
}

extern "C" void GDN_EXPORT godot_gdnative_terminate(godot_gdnative_terminate_options *o)
{
    godot::Godot::gdnative_terminate(o);
}

extern "C" void GDN_EXPORT godot_nativescript_init(void *handle)
{
    godot::Godot::nativescript_init(handle);

    godot::register_class<MySprite>();
}

プラグインのビルド

エラーが出なければ成功です。

Godotプロジェクトにプラグインを登録する

DLLをGodotプロジェクトの以下に配置します。今回は開発中なのでデバッグ版DLLを配置します。(最終的にはRelease版DLLを配置します）
- myplugin/win32/libmyplugin.dll
- myplugin/win64/libmyplugin.dll

次にプラグインの定義ファイルを追加します。(新規リソース追加)
- myplugin/myplugin.gdnlib

myplugin.gdnlibにDLLを設定します。（今回はWindowsのみ）

プラグイン内のクラスのNativeScriptを追加します（新規スクリプト追加）
- MySprite.gdns

Libraryにmyplugin.gdnlibを設定します。

スプライトにMySpriteを設定して実行。

うまく動いているようです。

Visual Studioでプラグインをデバッグする

デバッグ版DLLをGodotプロジェクト内に配置します。
Godotで実行中のプロセスにアタッチする方法を行います。

Visual Studioメニューのデバッグ→プロセスにアタッチを選択します。

プロセスにアタッチが成功すると、プラグインソース内でブレークできました。

これでプラグイン開発が捗りますね！

サンプル置き場

おわりに

本記事はWindowsで効率よくGodot向けのプラグインを開発したい方向けです。
しかし実際のところ、Macやモバイルといったマルチプラットフォーム向けには、結局SConsでビルドできるようにする必要があります。（MacはMacでXCodeでビルドできるようにすると多少捗るかもしれませんが…）

Godot Engine向けにVisual StudioでC++のプラグインを作る