XepherEngine は 3D ゲームを簡単に作るための C++/C# 統合ゲーム開発環境です。
XepherEngine はゲームアプリケーションが直接参照して使うライブラリ部分と、開発を間接的に支援するツール部分から構成され、開発者はこれらのうち必要なものだけを使って開発できます。
https://github.com/s059ff/ZephyrEngine でオープンソースを公開しています。
https://www.youtube.com/watch?v=zsBg610JShQ でパワーポイントの動画資料を公開しています。
https://s059ff.github.io/ZephyrEngine/ でAPIのリファレンスを公開しています。
XepherEngine の動作に必要な環境は以下の通りです。
- Microsoft Windows10 64bit の OS。
- Visual Studio 2017 もしくは Visual Studio 2017 の Visual C++ 再頒布可能パッケージ。
- Shader Model 5.0 対応 / DirectX11 世代の グラフィックス カード。(ない場合は、ソフトウェアエミュレーションのため、動作が遅くなります。)
- 最新の .NET Framework Runtime。
- Autodesk FBX SDK。
- Microsoft DirectX SDK (June 2010)。
XepherEngine のコアシステムを紹介します。
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グラフィックスシステム
DirectX9, DirectX11, Direct2D を簡単に扱うためのライブラリです。
3DモデルのフォーマットはFBX形式と独自形式のCX形式を取り扱うことができます。 -
3D数学/衝突判定システム
行列、クォータニオンなどの3Dゲームに欠かせない数学ライブラリと、
球や直方体などの物体に対する衝突判定システムです。 -
サウンドシステム
DirectSoundのラッパーライブラリです。 ストリーミング再生にも対応しています。 -
入力システム
DirectInputのラッパーライブラリです。 -
スクリプトシステム
エンジン独自言語であるC#/Script言語のコンパイル、実行をサポートします。 -
ゲームシステム
ゲーム空間における様々な要素（人、車、木）を管理します。 汎用ゲームエンジンのUnityにおけるGameObjectの機能に相当します。
XepherEngine は以下のデバッギング ツールを同梱しており、ゲーム開発を最大限に効率化します。
(左)この一覧に表示されているのは、”ゲームエンティティ”です。（Unity のゲームオブジェクトと同じものと思ってもらえばよいです）
ゲームエンティティには複数の”ゲームコンポーネント”が取り付けられており、ゲームエンティティをダブルクリックして展開すると、取り付けられているゲームコンポーネントが参照できます。
さらに、ゲームコンポーネントをダブルクリックすると、
(右)のようにゲームコンポーネントの内部データにアクセスでき、一部の変数は変更可能です。
例えば、"player"エンティティの"TransformComponent"の"Position"コンポーネントの値を"0,0,0"にしてみてください。
プレイヤーの操作する戦闘機が原点に強制移動します。
このツールは、アプリケーションの実行中にプログラムを実行する端末のようなものです。
例えば、"Open"ボタンを押して、"runtime script/generate enemy.cs"を開き、実行してみてください。
敵と味方が新しく出現します。
このツールは、NPCの頭の中を表示するものです。グラフの各ノードは状態を、エッジとエッジの上の数字は、状態遷移確率を示しています。
敵AIが「Attack」と「Retreat」を交互に繰り返し、ミサイルが飛んでくると「Avoid missile」に状態が切り替わることを確認してください。
- 外部ライブラリのインストール
- XepherEngine のビルドを行うには Visual Studio 2017 が必要です。Microsoft 社のホームページからダウンロードできます。 なお、 Visual Studio 2017 のインストール時には 必ず Native C++ の開発環境も併せてインストールしてください。
- グラフィックスシステムを使用する場合、お使いのコンピュータに Autodesk 社の FBXSDK をインストールする必要があります。 インストールは http://www.autodesk.com/products/fbx/overview から Visual Studio 2017 用の最新のものをダウンロードしてください。
- https://github.com/s059ff/ZephyrEngine にアクセスしてリポジトリをクローンします。
- Visual Studio 2017 で Visual Studio のソリューションファイルを開きます。
- C++ でゲーム開発を行う場合は、xepher〇〇というプロジェクトを参照に加えるか、ライブラリファイル(*.lib)をリンクする必要があります。
- C# でゲーム開発を行う場合は、XepherSharp〇〇というプロジェクトを参照に加えるか、クラスライブラリ(*.dll)を参照する必要があります。
- application01
ただボールが跳ねるだけのプログラムです。
このプログラムを実行する場合は、「application-01」というプロジェクトをビルド・実行してください。
- application03
３Dフライトシューティングゲームです。
このプログラムを実行する場合は、「application-03」というプロジェクトをビルド・実行してください。
【ゲーム内容】
戦闘機を操作して、敵の戦闘機を全部撃ち落としてください。
【操作方法】
| キー | |
|---|---|
| Esc | ゲーム終了 |
| ← or →キー | ロール（Z軸で戦闘機回転） |
| ↑ or ↓キー | ピッチアップ・ダウン（X軸で戦闘機回転） |
| ← or →キー + Shift | ヨーイング（Y軸で戦闘機回転） |
| ↑ or ↓キー + Shift | ピッチアップ・ダウン（X軸で戦闘機回転、微調整） |
| ↓二回押し | 緊急回避（方向転換） |
| Aキー | レーダー範囲の拡大・縮小 |
| Sキー | ターゲット変更 |
| Sキー長押し | ターゲット注視 |
| Wキー | ターゲット変更（最優先ターゲットに切り替え） |
| Dキー | カメラ位置変更（ビハインド⇔コックピット） |
| Zキー | スロットルを開く（加速） |
| Xキー | スロットルを閉じる（減速） |
| Cキー | ミサイル発射（ロックオン済みのターゲットに対してはミサイルがターゲットを追従） |
| Vキー | 機関砲発射 |
| Ctrl + A or S or D or W 長押し | カメラ方向調整 |
| ←→同時押し | オートパイロット（自動操縦） |
- プログラムの製作人数は私一人です。
- アプリケーションにおけるサウンドや 3D グラフィックスモデルなどの素材は、インターネット上で公開されているものを使用しています。
- 製作期間は、エンジン部分が約３年、application03 が約 3 カ月です。
- 作品の詳細は添付しているパワーポイントの資料をご覧ください。
- アピールポイント
- 数学計算やグラフィックスなど、基本から組み立てたこと。
- ４万行を超える大規模なプログラム。
- モジュール毎に分割した再利用性の高いプログラム構成。