Pico VR開発スタートガイド

Webエンジニアが学ぶPico VRゲームでのデータ保存・ロード：Unityでの実装入門

Web開発に携わるエンジニアの皆様が、新たにPico向けVRゲーム開発を始めるにあたり、「ゲームの進行状況やプレイヤーの設定をどうやって保存するのだろう」という疑問をお持ちになることがあるかもしれません。Web開発におけるローカルストレージやデータベースのようなデータ永続化の概念はゲーム開発でも非常に重要ですが、Unityでの具体的な実装方法はWebとは異なります。

この記事では、Pico VRゲーム開発をUnityで行う際に必要となるデータ保存・ロードの基本的な手法について、Web開発における概念との比較を交えながら解説します。

なぜゲームでデータ保存・ロードが必要なのか

ゲームにおいてデータ保存（セーブ）とロードは、プレイヤーの体験を維持するために不可欠な機能です。

• 進行状況の保持: プレイヤーがゲームを中断しても、次回再開時に中断した場所から始められるようにします。
• 設定の保存: 音量設定、操作設定など、プレイヤーがカスタマイズした内容を記憶します。
• 成果の記録: ハイスコア、実績、収集アイテムなどを記録し、プレイヤーのモチベーションを高めます。

Webアプリケーション開発においても、ログイン状態の維持、ユーザー設定の保存、ショッピングカートの内容保持などのためにクライアントサイドストレージ（LocalStorage, Cookie, IndexedDBなど）やサーバーサイドデータベースを利用しますが、目的としては共通しています。ゲーム開発では、これらのデータがより頻繁に、また特定のタイミング（チェックポイント通過、アイテム入手など）で保存されることが多いという違いがあります。

Unityにおける主なデータ保存手法

Unityでは、いくつかの方法でデータを保存・ロードすることが可能です。ここでは、初心者の方にとって比較的扱いやすい以下の手法を中心に解説します。

1. PlayerPrefs:

   • 簡単な設定値や少量のデータを保存するのに適しています。
   • キーと値のペアでデータを保存する形式です（Web開発のLocalStorageに似ています）。
   • 保存できるデータ型は、Int, Float, Stringに限られます。
   • セキュリティレベルは高くありませんので、改ざんされて困る重要なデータの保存には向きません。

2. ファイル入出力:

   • より複雑なデータ構造や大量のデータを保存する場合に適しています。
   • JSONやバイナリ形式でファイルとして保存することが一般的です。
   • C#のSystem.IO名前空間を利用してファイル操作を行います。
   • Web開発でJSON形式のデータを扱うことに慣れている方であれば、比較的スムーズに理解できるでしょう。

これらの他にも、SQLiteのようなローカルデータベースを利用したり、外部のサーバーと連携してクラウドセーブを実現したりする方法もありますが、まずはPlayerPrefsとファイル入出力を理解することが基本的なステップとなります。

1. PlayerPrefsの使い方

PlayerPrefsは、ゲームの設定値など、簡単な情報を保存・ロードするのに最適です。

// C#スクリプトの例

using UnityEngine;

public class SettingsManager : MonoBehaviour
{
    // 設定キーの定義
    private const string VolumeKey = "MasterVolume";
    private const string PlayerNameKey = "PlayerName";

    // 設定値の保存
    public void SaveSettings(float volume, string playerName)
    {
        // Float型の保存
        PlayerPrefs.SetFloat(VolumeKey, volume);

        // String型の保存
        PlayerPrefs.SetString(PlayerNameKey, playerName);

        // 変更をディスクに書き込む
        PlayerPrefs.Save();

        Debug.Log("設定を保存しました。 音量: " + volume + ", プレイヤー名: " + playerName);
    }

    // 設定値のロード
    public void LoadSettings()
    {
        // Float型のロード (キーが存在しない場合のデフォルト値として 1.0f を指定)
        float volume = PlayerPrefs.GetFloat(VolumeKey, 1.0f);

        // String型のロード (キーが存在しない場合のデフォルト値として "名無し" を指定)
        string playerName = PlayerPrefs.GetString(PlayerNameKey, "名無し");

        Debug.Log("設定をロードしました。 音量: " + volume + ", プレイヤー名: " + playerName);
    }

    // 特定の設定を削除
    public void DeleteSetting(string key)
    {
        PlayerPrefs.DeleteKey(key);
        PlayerPrefs.Save();
        Debug.Log(key + " の設定を削除しました。");
    }

    // 全ての設定を削除（注意して使用）
    public void DeleteAllSettings()
    {
        PlayerPrefs.DeleteAll();
        PlayerPrefs.Save();
        Debug.Log("全ての設定を削除しました。");
    }

    // 例: ロードと保存のテスト
    void Start()
    {
        LoadSettings(); // ゲーム開始時に設定をロード

        // 例として新しい設定を保存
        SaveSettings(0.75f, "VR太郎");
        LoadSettings(); // 保存した設定を再度ロードして確認
    }
}

PlayerPrefsは手軽ですが、保存場所がプラットフォームによって異なり、暗号化されないため、機密性の高い情報やゲームの進行に不可わる重要なデータの保存には適していません。あくまで簡単な設定やローカルでの軽いデータ保存用途と考えましょう。Web開発でいうと、あくまでクライアントサイドの簡単な情報をLocalStorageに入れるようなイメージです。

2. ファイル入出力を使ったデータ保存・ロード（JSON形式）

ゲームの進行状況やプレイヤーのインベントリなど、複雑な構造を持つデータを保存するには、ファイルとして保存する方法が一般的です。JSON形式は人間が読みやすく、Web開発でもよく使われる形式なので、Webエンジニアの方には馴染み深いでしょう。

UnityでJSON形式でデータを保存・ロードするには、保存したいデータの構造を定義したクラスを作成し、それをJSON文字列に変換（シリアライズ）してファイルに書き込み、読み込む際にはJSON文字列をクラスのオブジェクトに変換（デシリアライズ）します。

保存するデータの構造を定義する

まず、保存したいデータの構造をC#のクラスとして定義します。このクラスには[System.Serializable]属性を付ける必要があります。これにより、UnityやC#のシリアライゼーションシステムがこのクラスのインスタンスをバイナリやJSONなどの形式に変換できるようになります。

// C#スクリプトの例 (PlayerData.cs など)

using System; // System.Serializable属性のために必要
using System.Collections.Generic; // Listのために必要

[System.Serializable] // これが重要！
public class PlayerData
{
    public string playerName;
    public int level;
    public float health;
    public List<string> inventory;
    public SerializableVector3 lastPosition; // Vector3は直接シリアライズできないためカスタムクラスを使用

    // デフォルトコンストラクタ（デシリアライズ時に必要）
    public PlayerData()
    {
        inventory = new List<string>();
    }
}

// Vector3をシリアライズ可能にするためのヘルパークラス
[System.Serializable]
public struct SerializableVector3
{
    public float x;
    public float y;
    public float z;

    public SerializableVector3(float rX, float rY, float rZ)
    {
        x = rX;
        y = rY;
        z = rZ;
    }

    // UnityのVector3へのキャスト
    public static implicit operator UnityEngine.Vector3(SerializableVector3 rValue)
    {
        return new UnityEngine.Vector3(rValue.x, rValue.y, rValue.z);
    }

    // SerializableVector3へのキャスト
    public static implicit operator SerializableVector3(UnityEngine.Vector3 rValue)
    {
        return new SerializableVector3(rValue.x, rValue.y, rValue.z);
    }
}

Web開発でJSONを扱う際に、JavaScriptのオブジェクトやPythonの辞書/リストをJSON文字列に変換したり、その逆を行ったりしますが、それに似た概念です。C#では[System.Serializable]属性やJsonUtility（Unity標準）、Newtonsoft.Json（外部ライブラリ）などがその役割を担います。

データの保存処理

定義したPlayerDataクラスのインスタンスを作成し、現在のゲーム状態を反映させます。次に、Unityに標準で用意されているJsonUtilityを使って、このインスタンスをJSON形式の文字列に変換します。最後に、C#のSystem.IO.Fileクラスを使って、このJSON文字列をファイルに書き込みます。

保存場所としては、Picoデバイスを含む多くのモバイルデバイスでは、アプリケーションの永続データパス（Application.persistentDataPath）を使用するのが安全で一般的です。このパスは、アプリケーションごとに確保された領域であり、アンインストールされない限りデータが保持されます。

// C#スクリプトの例 (GameDataManager.cs など)

using UnityEngine;
using System.IO; // ファイル操作のために必要

public class GameDataManager : MonoBehaviour
{
    private string saveFilePath;

    void Awake()
    {
        // 保存するファイルのパスを決定
        // Application.persistentDataPath は各プラットフォームで適切な永続データフォルダを指す
        saveFilePath = Path.Combine(Application.persistentDataPath, "playerdata.json");
        Debug.Log("Save File Path: " + saveFilePath);
    }

    // データの保存
    public void SaveGameData(PlayerData data)
    {
        try
        {
            // PlayerDataオブジェクトをJSON文字列に変換
            string jsonString = JsonUtility.ToJson(data);

            // ファイルに書き込み
            // File.WriteAllText は既存のファイルを上書きする
            File.WriteAllText(saveFilePath, jsonString);

            Debug.Log("ゲームデータを保存しました。");
        }
        catch (System.Exception e)
        {
            Debug.LogError("ゲームデータの保存に失敗しました: " + e.Message);
        }
    }

    // 例: 現在のプレイヤーデータを取得して保存
    public void SaveCurrentPlayerData()
    {
        PlayerData currentData = new PlayerData();
        currentData.playerName = "VRゲーマー";
        currentData.level = 5;
        currentData.health = 85.5f;
        currentData.inventory.Add("剣");
        currentData.inventory.Add("ポーション");
        // 仮のプレイヤー位置
        currentData.lastPosition = new SerializableVector3(1.0f, 0.5f, -2.0f);

        SaveGameData(currentData);
    }

    // 例: ゲーム終了時などに保存処理を呼び出す
    void OnApplicationQuit()
    {
        // ここでプレイヤーデータを保存する処理を呼び出すのが一般的
        // 例: SaveCurrentPlayerData();
        // 実際のゲームでは、ゲームの状態からデータを取得して保存します
    }
}

データのロード処理

保存されたデータをロードするには、まずファイルからJSON文字列を読み込みます。次に、JsonUtility.FromJsonを使って、JSON文字列をPlayerDataクラスのオブジェクトに変換（デシリアライズ）します。

// C#スクリプトの例 (GameDataManager.cs に追記)

using UnityEngine;
using System.IO;

public class GameDataManager : MonoBehaviour
{
    private string saveFilePath;

    void Awake()
    {
        saveFilePath = Path.Combine(Application.persistentDataPath, "playerdata.json");
        Debug.Log("Save File Path: " + saveFilePath);
    }

    // ... SaveGameData メソッド ...

    // データのロード
    public PlayerData LoadGameData()
    {
        // ファイルが存在するか確認
        if (File.Exists(saveFilePath))
        {
            try
            {
                // ファイルからJSON文字列を読み込み
                string jsonString = File.ReadAllText(saveFilePath);

                // JSON文字列をPlayerDataオブジェクトに変換
                PlayerData loadedData = JsonUtility.FromJson<PlayerData>(jsonString);

                Debug.Log("ゲームデータをロードしました。");
                return loadedData;
            }
            catch (System.Exception e)
            {
                Debug.LogError("ゲームデータのロードに失敗しました: " + e.Message);
                // ロード失敗時は null またはデフォルトデータを返す
                return null;
            }
        }
        else
        {
            Debug.LogWarning("保存ファイルが見つかりません: " + saveFilePath);
            // ファイルが存在しない場合は null または新しいデータを返す
            return null;
        }
    }

    // 例: ゲーム開始時などにロード処理を呼び出す
    void Start()
    {
        // ゲーム開始時にデータをロード
        PlayerData loadedPlayerData = LoadGameData();

        if (loadedPlayerData != null)
        {
            Debug.Log("ロードされたデータ - プレイヤー名: " + loadedPlayerData.playerName + ", レベル: " + loadedPlayerData.level);
            // ロードしたデータを使ってゲームの状態を復元する処理を行う
        }
        else
        {
            Debug.Log("新しいゲームを開始します。");
            // 新しいゲームの初期化処理を行う
        }

        // 例として、ゲーム終了時などに SaveCurrentPlayerData を呼び出す
        // Application.quitting += SaveCurrentPlayerData; // このようなイベントを使用することも可能
    }

    // 例: ロードしたデータを使う処理
    public void ApplyLoadedData(PlayerData data)
    {
        if (data != null)
        {
            // 例: プレイヤーのレベルを設定
            // currentPlayer.Level = data.level;
            // 例: プレイヤーの位置を設定
            // currentPlayer.transform.position = data.lastPosition;
            // インベントリを設定など...
        }
    }
}

ファイル入出力はPlayerPrefsよりも柔軟で多くのデータを扱えますが、データの構造が変わった場合の互換性や、プレイヤーによるファイルの改ざん対策などを考慮する必要があります。Web開発におけるAPIのバージョン管理や、データベースのスキーマ変更と似た課題が発生しえます。

Pico開発における注意点

PicoデバイスもAndroidベースであるため、ファイルパスの取り扱いなどはAndroidの規約に準じます。Application.persistentDataPathを使用していれば、通常は適切な場所に保存されるため、Picoデバイス固有のパスを意識する必要はほとんどありません。

ただし、デバイスのストレージ容量には限りがあるため、無制限に大きなデータを保存することは避け、不要なデータは削除するといった配慮も必要になります。

まとめ

この記事では、Pico VRゲーム開発をUnityで行う際のデータ保存・ロードの基本的な方法として、PlayerPrefsとファイル入出力（JSON形式）について解説しました。

• 簡単な設定値にはPlayerPrefsが手軽です。Web開発のLocalStorageのように使えます。
• 複雑なゲームデータの保存には、[System.Serializable]属性を付けたクラスとJsonUtilityを使ったJSON形式でのファイル入出力が有効です。Web開発でJSONデータをシリアライズ・デシリアライズするのと似たアプローチです。
• ファイル保存場所はApplication.persistentDataPathを利用するのが一般的です。

Web開発で培ったデータ構造の設計や、JSON形式の扱いに慣れているスキルは、Unityでのデータ保存・ロードの実装においても大いに役立ちます。これらの基本的な手法を理解し、ご自身のPico VRゲーム開発に活かしてください。

次は、保存したデータをどのように効率的にロード・適用し、ゲームの状態を復元するか、あるいはより高度なデータ管理手法について学んでいくと良いでしょう。