Pico VR開発スタートガイド - Pico VR開発：Unityでのシーン管理入門とWeb開発との比較

Pico VR開発：Unityでのシーン管理入門とWeb開発との比較

Tags: Pico VR, Unity, シーン管理, Web開発, 初心者

Pico VR開発に興味をお持ちのWebエンジニアの皆様、こんにちは。「Pico VR開発スタートガイド」へようこそ。

Web開発の経験をお持ちの皆様にとって、新しい技術領域であるVRゲーム開発は、学ぶべきことが多く戸惑うこともあるかもしれません。しかし、これまでのプログラミング知識やシステム設計の考え方は、VR開発でも必ず活かせるはずです。

この記事では、Unityを使ったPico VRアプリケーション開発における非常に基本的な概念である「シーン」について解説します。Web開発における「ページ」や「ルーティング」といった概念と比較しながら理解を深めていただくことで、Unityアプリケーションの構造をスムーズに把握できるようになることを目指します。

Unityにおける「シーン」とは何か

Unityにおける「シーン (Scene)」は、アプリケーションの一つのまとまり、あるいは「世界」を表現する単位です。例えるならば、Webサイトにおける「ページ」や、SPA（Single Page Application）における「ルート」に対応する画面やコンテンツの集合体のようなものです。

一つのシーンには、以下のような要素が含まれます。

3Dオブジェクトや2Dオブジェクト: キャラクター、建物、背景など、画面に表示されるあらゆる物体です。
ライト: シーンを照らす光源です。
カメラ: ユーザー（VRでは多くの場合ヘッドセットの位置）の視点を決定します。
スクリプト: オブジェクトの振る舞いやゲームのロジックを記述したコードです。
サウンド: BGMや効果音などの音源です。
UI要素: ボタンやテキストなどのユーザーインターフェースです。

例えば、タイトル画面、メインメニュー、ゲームプレイ画面、設定画面、ゲームオーバー画面などは、それぞれ独立した「シーン」として作成することが一般的です。ユーザーがアプリケーションを操作する中で、これらのシーン間を移動することになります。

Web開発で言えば、異なるURLにアクセスすると別々のHTMLファイルやコンポーネントが表示されるように、Unityではシーンを切り替えることで表示内容やゲームの状態を大きく変更します。

新しいシーンを作成する手順

Unity Editor上で新しいシーンを作成するのは非常に簡単です。

Unity Editorを開きます。
Projectウィンドウ内で右クリックし、「Create」->「Scene」を選択します。
作成された新しいシーンファイルに任意の名前を付けます（例: MainMenuScene, GameScene）。

これで新しい空のシーンが作成されました。このシーンファイルを開くには、Projectウィンドウでそのシーンファイルをダブルクリックします。すると、HierarchyウィンドウとSceneビューがそのシーンの内容に切り替わります。

シーンの編集と保存

新しいシーンを作成したら、HierarchyウィンドウやSceneビューを使ってオブジェクトを配置したり、設定を行ったりします。

オブジェクトの追加: Hierarchyウィンドウで右クリックし、「3D Object」や「UI」などからオブジェクトを追加します。
コンポーネントの追加: オブジェクトを選択した状態で、Inspectorウィンドウの「Add Component」ボタンをクリックし、必要な機能（スクリプト、物理演算、描画設定など）を追加します。
オブジェクトの移動・回転・拡大縮小: Sceneビュー上でオブジェクトを選択し、ツールバーのTransformツールを使って操作します。

編集内容は、Unity Editorのメニューから「File」->「Save」または「Save As...」を選択して保存します。シーンを保存しないまま他のシーンを開いたり、Unity Editorを閉じたりすると、編集内容が失われるため注意が必要です。Web開発でHTMLやCSS、JavaScriptファイルを保存するのと同様の操作です。

シーンの切り替え（ロード）方法

作成した複数のシーン間を、ゲームの進行に合わせて切り替える必要があります。Unityでシーンを切り替えるには、主にC#スクリプトを使用します。UnityEngine.SceneManagement名前空間にあるSceneManagerクラスを利用するのが一般的です。

ビルド設定へのシーン追加

シーンをスクリプトからロードできるようにするには、まずそのシーンをプロジェクトのビルド設定に追加する必要があります。

Unity Editorのメニューから「File」->「Build Settings...」を選択します。
「Scenes In Build」リストに、ロードしたいシーンファイル（Projectウィンドウにある.unityファイル）をドラッグ&ドロップします。
リストに追加されたシーンには、上から順にビルドインデックス番号（0, 1, 2, ...）が割り当てられます。この番号か、シーンの名前を使ってロードすることができます。

Web開発でいえば、これはアプリケーションの一部として特定のページファイルやルーティング設定を含める作業に似ています。

スクリプトからのシーンロード

SceneManager.LoadSceneメソッドを使ってシーンをロードします。ロード方法には、同期ロードと非同期ロードがあります。

同期ロード (Synchronous Load): シーンが完全にロードされるまで処理がブロックされます。簡単なシーン切り替えに適していますが、シーンの内容が多いと一時的にフリーズしたように見える可能性があります。Web開発で新しいページに遷移する際に、ページが完全に読み込まれるまで画面が固まる状態に近いです。

```csharp using UnityEngine.SceneManagement; // この名前空間が必要です

// ... 他のコード ...

public void LoadNextSceneSync() { // シーン名でロードする場合 SceneManager.LoadScene("GameScene");
```
// ビルドインデックスでロードする場合
// SceneManager.LoadScene(1); // 例：ビルド設定でインデックス1のシーンをロード
```
} ```
非同期ロード (Asynchronous Load): シーンのロードをバックグラウンドで行い、処理をブロックしません。ロードの進行状況を表示したり、ロード中に他の処理（アニメーションなど）を実行したりすることができます。大規模なシーンや、ロード中にロード画面を表示したい場合に使用します。Web開発における、APIからのデータ取得を待つ間にローディングスピナーを表示したり、ページの一部を遅延ロードしたりする概念に似ています。

非同期ロードはコルーチン（Coroutine）と組み合わせて使うのが一般的です。コルーチンは、処理を一時停止し、後で再開できる特殊なメソッドです。Web開発におけるasync/awaitやPromiseを使った非同期処理と概念的に類似していますが、実装方法はUnity独自のものとなります。

```csharp using UnityEngine; using UnityEngine.SceneManagement; using System.Collections; // コルーチンにはこれが必要です

// ... 他のコード ...

public class SceneLoader : MonoBehaviour { public void LoadNextSceneAsync() { StartCoroutine(LoadSceneCoroutine("GameScene")); }
```
IEnumerator LoadSceneCoroutine(string sceneName)
{
    // シーンの非同期ロードを開始
    AsyncOperation asyncLoad = SceneManager.LoadSceneAsync(sceneName);

    // ロードが完了するまで待機
    // asyncLoad.isDone が true になったらロード完了
    // asyncLoad.progress でロードの進捗状況 (0.0 - 0.9) を取得可能
    while (!asyncLoad.isDone)
    {
        // 例えば、ロード画面の進行バーを更新する処理などをここに追加
        Debug.Log("Loading progress: " + asyncLoad.progress);
        yield return null; // 1フレーム待機
    }

    Debug.Log("Scene loading complete.");
    // ロード完了後の処理があればここに追加
}
```
} ```

yield return null; は、Unityのコルーチンにおいて「次のフレームまで待機する」という意味です。これにより、シーンのロード処理を分割して実行し、アプリケーションが固まるのを防ぎます。

複数のシーンを扱う際の注意点

シーン間のデータ受け渡し: Web開発でローカルストレージ、Cookie、URLパラメータ、あるいは状態管理ライブラリ（Vuex, Reduxなど）を使うように、Unityでもシーン間でデータを渡す方法を考慮する必要があります。一般的な方法としては、DontDestroyOnLoadを使って特定のゲームオブジェクトをシーン切り替え時にも破棄されないようにし、そこにデータ保持用のスクリプトを持たせる、あるいはシングルトンパターンを利用するなどが挙げられます。
メモリ管理: シーンを切り替えても、以前のシーンでロードされたアセット（モデル、テクスチャなど）がメモリに残り続ける場合があります。不要になったアセットを適切にアンロードしないと、メモリ不足に陥り、特にPicoのようなスタンドアロンVRデバイスではパフォーマンスに影響が出やすくなります。
Pico VR開発におけるシーン分割の考え方: PicoデバイスはPCVRと比較して計算資源に限りがあります。そのため、巨大な単一シーンにするのではなく、論理的な単位でシーンを分割することで、メモリ使用量を抑え、ロード時間を短縮し、開発効率を高めることができます。例えば、各ステージを別々のシーンにする、大規模なワールドを小さなエリアに分割してシーンとして管理するなどです。

まとめ

この記事では、Pico VR開発の第一歩として、Unityにおけるシーンの概念と基本的な管理方法について、Web開発の知識との比較を交えながら解説しました。

シーンはVRアプリケーションの一つのまとまりであり、Web開発の「ページ」や「ルート」に似ています。
Unity Editorで簡単に作成・編集できます。
SceneManagerクラスを使って、スクリプトからシーンを同期または非同期でロードできます。
ビルド設定にシーンを追加することを忘れないでください。
シーン間のデータ受け渡しやメモリ管理、Picoデバイスの特性を考慮したシーン分割が重要になります。

シーン管理は、Unityアプリケーションの基本的な構造を理解する上で不可欠な要素です。この知識を基盤として、さらに複雑なアプリケーションの構築に進むことができます。

引き続き「Pico VR開発スタートガイド」で、Pico VR開発の世界を一緒に探求していきましょう。