ゲームロジック用フレームワーク「GameplayKit」のサンプルを作成しました

tvOS向けに何か作れないかなぁとドキュメントを眺めていたら、

DemoBots is a fully-featured 2D game built with SpriteKit and GameplayKit

なる記載が。ん？GameplayKitってなんだ？？

調べてみるとゲームのロジック部分を書きやすくしてくれるフレームワークらしい。今年はWWDCとかの情報全然追えてなくて知らなかった。

ちょっとドキュメント読んでみたけど、すぐには理解できる気がしなかったので、サンプルを作ってみることに。

GameplayKitには7つの主要な要素があるため、その1つずつにサンプルを作成しています。
以下がその一覧と簡単な説明です。

ソースコードはtnantoka/GameplayKitSandboxで公開しています。

Randomization

ランダムな数値を得るためのUtility。

ランダム度合いとパフォーマンスの違う3つのRandomSourceがある。
取得する数値のばらつきが違うDistributionも3つ用意されてる。
よく使うと思われるサイコロ用にはGKRandomDistribution.d6()等も。

サンプルでは各SourceとDistributionを使って取得したランダムな数値を元に、点を円状に並べています。

Randomization

今考えると、円の半径が違って微妙にわかりづらい…

game - オブジェクト指向でゲームを作るのをやめよう - Qiita で言及されているような、コンポーネント指向でゲームを作る仕組みです。

サンプルでは、

の4つのコンポーネントを用意して、プレイヤー・敵・ボスにそれぞれ必要なものを割り当てています。

Entities and Components

ステートマシーンです。状態遷移を簡単に管理できます。
サンプルでは、家のオブジェクトに対して

の3つの状態を用意しています。
また、「濡れている時は燃えない」という条件をisValidNextStateで実装しています。

State Machines

ミニマックス法を実装しやすくしてくれる仕組みです。

サンプルはマルバツゲームで、相手のリーチの数が多くなるとスコアが低くなるようにしています。
（なのでAIはこちらのリーチがなるべく少なくなるように動きます）

The Minmax Strategist

障害物を避けて通る、迷路を抜けて出口に向かうなどの経路探索が簡単に実装できます。
サンプルでは障害物を避けて、ターゲットに向けてボールを飛ばしています。
（Pathfindingによって見つけたPathに赤い線を引いてます。）

Pathfinding

自律的に動くオブジェクトを実装しやすくする仕組みです。
サンプルではランダムな動きをするターゲットを、他のオブジェクトが追いかける動きをしています。

Agents, Goals, and Behaviors

予めルールを設定しておき、現在のゲームの状態がそのルールにマッチするか判定する仕組みです。
サンプルは、お掃除ロボットにしました。
充電残量が30%以下になるか、充電器から離れすぎると充電しに行くルールで動いています。

Rule Systems

実際触ってみたら、ドキュメント読んでるだけの時よりだいぶわかった気がした。
ただ、ComponentsやState、Agents、Rule Systemあたりは役割分担やクラスの分け方など、使いこなすには経験が必要そう。