unity-foundations

Unity の基礎

基本概念

GameObject

GameObject は Unity における基本的な構成要素です。シーン内のすべてのオブジェクト（キャラクター、小道具、風景、カメラ、ライトなど）は GameObject です。GameObject はコンテナーであり、単独では機能せず、機能を持たせるには コンポーネント が必要です。すべての GameObject には、取り外すことのできない Transform コンポーネントが自動的に含まれます。

コンポーネント

コンポーネントは、すべての GameObject を構成する機能部品です。Unity は 継承より合成を優先する アーキテクチャを採用しています。深いクラス階層を継承するのではなく、複数のコンポーネントを GameObject に追加して動作を構築します。各 GameObject には Transform コンポーネントが必ず 1 つだけ必要です。追加のコンポーネント（Rigidbody、Collider、MeshRenderer、カスタム MonoBehaviour）によって、オブジェクトの動作が定義されます。

ドキュメントに記載されている制約：

• コンポーネントは、対象の GameObject と同じプロジェクト内に存在する必要があります
• コンポーネントの取得元として、別のプロジェクト、アタッチされていないスクリプト、または未インストールのパッケージを使用することはできません

Transform

Transform コンポーネントは 位置、回転、スケール を保持します。それぞれ、親を基準とした相対値（ローカル座標）か、ワールド原点を基準とした値（ワールド座標）です。ドキュメントに記載されている主なポイント：

• 子の Transform には、親を基準とした値が表示されます
• ルート GameObject（親がないもの）には、ワールド座標が表示されます
• 物理エンジンは 1 単位を 1 メートルとして扱います
• 子を追加する前に親の位置を (0,0,0) に設定すると、ローカル座標がグローバル座標と一致します
• 実行時に Transform の Scale を調整するのは避け、モデルアセットを実寸で作成してください。不均一なスケーリングは Collider、Light、Audio Source に問題を引き起こします

シーン

シーンは、ゲームやアプリケーションのすべて、または一部を含むアセットです。新しいシーンには、デフォルトで Camera とディレクショナル Light が含まれます。プロジェクトでは、単一のシーンまたは複数のシーン（たとえば、レベルごとに 1 つ）を使用できます。シーンテンプレートは、新しいシーンを作成するためのひな型として機能します。

Prefab

Prefab は、GameObject の完全な構成（すべてのコンポーネント、プロパティ値、子 GameObject）を保存する再利用可能なアセットテンプレートです。主な機能：

• ネストされた Prefab：Prefab インスタンスを他の Prefab 内に含めます
• Prefab バリアント：ベースとなる Prefab との関係を維持しながら、あらかじめ定義されたバリエーションを作成します
• オーバーライド：テンプレートに影響を与えず、特定のインスタンス上のコンポーネントやデータを変更します
• Prefab の解除：Prefab インスタンスをスタンドアロンの GameObject に戻します

ScriptableObject

ScriptableObject は、UnityEngine.Object を継承するシリアル化可能な Unity の型であり、GameObject から独立したデータコンテナーとして機能します。MonoBehaviour とは異なり、ScriptableObject はプロジェクトレベルの .asset ファイルとして存在します。主な用途：

• 共有データコンテナー（Prefab 間でデータを複製する代わりに 1 つのアセットを参照することで、メモリ使用量を削減します）
• エディターツールの基盤（EditorTool、EditorWindow は ScriptableObject を継承します）
• 実行時設定の保存

重要：Unity は、編集モードでスクリプトから変更された ScriptableObject を自動保存しません。変更後に EditorUtility.SetDirty() を呼び出す必要があります。

タグ

タグは、スクリプトで使用するために GameObject に割り当てられる参照用識別子です。各 GameObject に割り当てられるタグは 1 つだけですが、複数の GameObject に同じタグを割り当てることができます。組み込みタグ：Untagged、Respawn、Finish、EditorOnly、MainCamera、Player、GameController。

• MainCamera：エディターはこれらをキャッシュします。Camera.main は最初に見つかった有効な結果を返します
• EditorOnly：このタグが付いた GameObject は、ビルド時に破棄されます
• タグ名は、一度作成すると変更できません

レイヤー

レイヤーは、カメラのレンダリング、ライティング、物理的な衝突、カスタムコードのロジックなどで、GameObject を選択的に処理するために使用します。Unity は最大 32 個のレイヤーをサポートします。LayerMask は、API 呼び出しの対象となるレイヤーを定義します。

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よくあるパターン

コンポーネントの作成とアクセス

using UnityEngine;

public class ComponentAccess : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        // Get a component on this GameObject
        Rigidbody rb = GetComponent<Rigidbody>();

        // Get a component on a child GameObject
        Collider childCollider = GetComponentInChildren<Collider>();

        // Get all components of a type on this and children
        MeshRenderer[] renderers = GetComponentsInChildren<MeshRenderer>();

        // Add a component at runtime
        BoxCollider box = gameObject.AddComponent<BoxCollider>();

        // Remove a component (destroys it)
        Destroy(box);
    }
}

GameObject の検索

using UnityEngine;

public class FindingObjects : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        // Find by tag (returns first match)
        GameObject player = GameObject.FindWithTag("Player");

        // Find all with tag
        GameObject[] enemies = GameObject.FindGameObjectsWithTag("Enemy");

        // Find by name (slow -- avoid in Update)
        GameObject manager = GameObject.Find("GameManager");

        // Compare tags efficiently (no GC allocation)
        if (gameObject.CompareTag("Player"))
        {
            Debug.Log("This is the player");
        }
    }
}

Prefab のインスタンス化

Unity ドキュメントの例：

using UnityEngine;

public class InstantiationExample : MonoBehaviour
{
    // Reference to the prefab. Drag a prefab into this field in the Inspector.
    public GameObject myPrefab;

    void Start()
    {
        // Instantiate at position (0, 0, 0) and zero rotation.
        Instantiate(myPrefab, new Vector3(0, 0, 0), Quaternion.identity);
    }
}

親の Transform を指定してインスタンス化する

using UnityEngine;

public class SpawnWithParent : MonoBehaviour
{
    public GameObject prefab;
    public Transform parentTransform;

    void SpawnChild()
    {
        // Instantiate as child of a parent transform
        GameObject instance = Instantiate(prefab, parentTransform);

        // Instantiate at specific world position under a parent
        GameObject positioned = Instantiate(
            prefab,
            new Vector3(5, 0, 0),
            Quaternion.identity,
            parentTransform
        );
    }
}

ScriptableObject のデータコンテナー

Unity のドキュメントより：

using UnityEngine;

[CreateAssetMenu(fileName = "Data", menuName = "ScriptableObjects/SpawnData", order = 1)]
public class SpawnDataScriptableObject : ScriptableObject
{
    public GameObject prefab;
    public int count;
    public Vector3[] positions;
}

using UnityEngine;

public class SpawnManager : MonoBehaviour
{
    public SpawnDataScriptableObject spawnData;

    void Start()
    {
        for (int i = 0; i < spawnData.count; i++)
        {
            Instantiate(spawnData.prefab, spawnData.positions[i], Quaternion.identity);
        }
    }
}

シーン管理

using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;

public class SceneLoader : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        // Subscribe to scene loaded event
        SceneManager.sceneLoaded += OnSceneLoaded;
    }

    void OnSceneLoaded(Scene scene, LoadSceneMode mode)
    {
        Debug.Log("Loaded: " + scene.name);
    }

    public void LoadLevel(string sceneName)
    {
        // Load scene by name (replaces current)
        SceneManager.LoadScene(sceneName);
    }

    public void LoadAdditive(string sceneName)
    {
        // Load scene additively (keeps current scenes)
        SceneManager.LoadSceneAsync(sceneName, LoadSceneMode.Additive);
    }

    public void UnloadLevel(string sceneName)
    {
        SceneManager.UnloadSceneAsync(sceneName);
    }

    public void GetSceneInfo()
    {
        Scene active = SceneManager.GetActiveScene();
        Debug.Log("Active scene: " + active.name);
        Debug.Log("Loaded scene count: " + SceneManager.loadedSceneCount);
    }
}

タグベースの生成

Unity ドキュメントの例より：

using UnityEngine;

public class RespawnSystem : MonoBehaviour
{
    public GameObject respawnPrefab;
    private GameObject respawn;

    void Update()
    {
        if (respawn == null)
            respawn = GameObject.FindWithTag("Respawn");

        if (respawn != null)
        {
            Instantiate(respawnPrefab, respawn.transform.position,
                respawn.transform.rotation);
        }
    }
}

GameObject の有効化と無効化

using UnityEngine;

public class ToggleVisibility : MonoBehaviour
{
    public GameObject target;

    public void Toggle()
    {
        // SetActive controls whether the GameObject is active
        target.SetActive(!target.activeSelf);

        // activeSelf: this object's own active state
        // activeInHierarchy: effective state (considers parent chain)
        Debug.Log("Self: " + target.activeSelf);
        Debug.Log("InHierarchy: " + target.activeInHierarchy);
    }
}

レイキャスト用のレイヤーマスク

using UnityEngine;

public class LayerRaycast : MonoBehaviour
{
    void Update()
    {
        // Create a layer mask for layer named "Ground"
        int groundLayer = LayerMask.NameToLayer("Ground");
        int layerMask = 1 << groundLayer;

        // Raycast only against the Ground layer
        if (Physics.Raycast(transform.position, Vector3.down, out RaycastHit hit, 100f, layerMask))
        {
            Debug.Log("Hit ground at: " + hit.point);
        }

        // Use GetMask for multiple layers
        int combinedMask = LayerMask.GetMask("Ground", "Water");
        Physics.Raycast(transform.position, Vector3.forward, 50f, combinedMask);
    }
}

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アンチパターン

1. Update で GameObject.Find を使用する

// BAD: Find is expensive -- runs every frame with string lookup
void Update()
{
    GameObject player = GameObject.Find("Player"); // Avoid!
}

// GOOD: Cache the reference
private GameObject player;
void Start()
{
    player = GameObject.FindWithTag("Player");
}

2. Transform の不均一なスケール

ドキュメントより：「Transform コンポーネントで GameObject の Scale を調整しないでください。」不均一なスケーリング（例：2、4、2）によって、次の問題が発生します。

• Collider、Light、Audio Source が正しく動作しない
• 回転した子オブジェクトが歪んで見える
• スケールされたオブジェクトをインスタンス化する際にパフォーマンスが低下する

代わりに、実物大のスケールでモデルアセットを作成してください。

3. ScriptableObject を使わず、Prefab 間でデータを重複させる

// BAD: Every prefab instance duplicates this data
public class EnemyStats : MonoBehaviour
{
    public int health = 100;
    public float speed = 5f;
    public string enemyName = "Goblin";
}

// GOOD: Use a ScriptableObject -- one asset, many references
[CreateAssetMenu(menuName = "ScriptableObjects/EnemyConfig")]
public class EnemyConfig : ScriptableObject
{
    public int health = 100;
    public float speed = 5f;
    public string enemyName = "Goblin";
}

public class Enemy : MonoBehaviour
{
    public EnemyConfig config; // All instances share the same asset
}

4. ScriptableObject の変更時に EditorUtility.SetDirty を忘れる

// BAD: Changes in Edit mode won't persist
settings.value += 10;

// GOOD: Mark asset dirty so Unity saves it
settings.value += 10;
EditorUtility.SetDirty(settings);

5. 文字列によるタグ比較

// BAD: Allocates a new string for comparison (GC pressure)
if (gameObject.tag == "Player") { }

// GOOD: CompareTag avoids allocation
if (gameObject.CompareTag("Player")) { }

6. 親子間の Transform の関係を無視する

子オブジェクトを追加する前に、親の位置を (0,0,0) に設定してください。そうしないと、子のローカル座標とグローバル座標が一致せず、オブジェクトの配置時に混乱が生じます。

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主要 API クイックリファレンス

API	説明	備考
GetComponent<T>()	同じ GameObject 上のコンポーネントを取得	見つからない場合は null を返します
GetComponentInChildren<T>()	自身または子オブジェクト上のコンポーネントを取得	深さ優先で検索します
GetComponentsInChildren<T>()	階層内で一致するすべてのコンポーネントを取得	配列を返します
AddComponent<T>()	実行時に新しいコンポーネントを追加	新しいコンポーネントを返します
Destroy(obj)	GameObject または Component を破棄	フレームの終了時に実行されます
Instantiate(prefab, pos, rot)	指定した位置と回転で Prefab のクローンを作成	クローンを返します
GameObject.FindWithTag(tag)	タグが一致する最初の有効な GO を検索	見つからない場合は null を返します
GameObject.FindGameObjectsWithTag(tag)	タグが一致するすべての有効な GO を検索	配列を返します
GameObject.Find(name)	名前で検索（処理負荷が高い）	Update ループ内での使用は避けてください
gameObject.SetActive(bool)	有効化／無効化	すべてのコンポーネントを無効にします
gameObject.CompareTag(tag)	GC 割り当てを発生させずにタグを比較	== tag よりも推奨されます
SceneManager.LoadScene(name)	シーンを読み込む（現在のシーンと置き換え）	Build Settings に含める必要があります
SceneManager.LoadSceneAsync(name, mode)	シーンを非同期で読み込む	Additive または Single モード
SceneManager.UnloadSceneAsync(name)	読み込み済みのシーンをアンロード	AsyncOperation を返します
SceneManager.GetActiveScene()	現在のアクティブシーンを取得	Scene 構造体を返します
LayerMask.NameToLayer(name)	名前からレイヤーインデックスを取得	int を返します
LayerMask.GetMask(names)	レイヤー名から複合マスクを取得	string 配列を受け取ります
Camera.main	MainCamera タグが付いたカメラを取得	Unity によってキャッシュされます

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関連スキル

• unity-scripting -- C# スクリプトのパターン、MonoBehaviour のライフサイクル、コルーチン、イベント
• unity-physics -- Rigidbody、Collider、物理レイヤー、レイキャスト、トリガー
• unity-editor-tools -- カスタムインスペクター、エディターウィンドウ、ギズモ、ビルドパイプライン

Additional Resources

• GameObjects
• Components
• Transform
• Prefabs
• Scenes
• ScriptableObject
• Tags
• Layers
• Execution Order
• SceneManager API