【UE5】敵AIの作戦や行動を決める「ビヘイビアツリー(Behavior Tree)」とは？【初心者入門】

UE5初心者が「ビヘイビアツリー(Behavior Tree)」という敵AI(エネミー)の作戦や行動を決定するシステムについて調べてみた！

▼本文は「続きを読む」からどうぞ～！

◆参考動画(必見)

▲世界で1番分かりやすい解説動画(Gorkaさん)。

• 今回は、この動画で解説されている「待機時はウロウロ歩き回っているが、プレイヤー発見後に追尾して来る敵AI」を作る方法についてまとめていくぜ！

◆「プレイヤーを追跡する」敵AIの作り方

①ビヘイビアツリーとブラックボードを作成

1. コンテンツブラウザーに新規フォルダー「AI」を作る。
2. コンテンツブラウザー右クリ＞[Artificial Intelligence]＞[Behavior Tree]＞「BT_AI」と命名。
3. コンテンツブラウザー右クリ＞[Artificial Intelligence]＞[Blackboard]＞「BBD_AI」と命名。
   ※ビヘイビアツリーとブラックボード(≒情報保管用のメモ帳)は１セットで作成。

②敵のビヘイビアツリー「BT_AI」を編集

[BT_AI]をダブルクリックで開き、右側[Details]欄からブラックボード[BBD_AI]が関連付けられているか確認しておく。

• [Root]から下に線を引き、[Selector]を作成。
  ※ビヘイビアツリーの実行順は、上から下＞左から右！
• [Selector]から左下に線を引き、[▼Composites]＞[Sequence]を作成。
  [Details]欄＞[Node Name]から「Look Around」と命名。
• [Selector]から右下へ線を引き、[Sequence]作成＞「Chase Player」と命名。

上部ツールバー(左上)から[New Task]を選び、右クリ＞[New folder]＞新規フォルダー「Tasks」作成。
そのまま「Tasks」フォルダー内に、カスタムタスク「BTTask_RoamAround」を作成して[Save]。

※ビヘイビアツリーの各ノードについて

▲オススメの参考記事(必見)。

【＞アンリアルエンジン公式ガイド】でも詳しく解説されている。

• 「Root」＝処理の出発地点(灰色)
• 「Composite」＝ツリー分岐用ノード（灰色)
  ①[Sequence]…挫折を許さない完璧主義の厳しい親
  子ノードのいずれかが失敗すると子ノード実行停止＞失敗判定。
  子ノードが全部成功＞成功判定。
  (途中で失敗しない時に、左端から右端まで処理が続く)
  ②[Selector]…成功するまで試し続ける甘い親
  子ノードのいずれかが成功すると子ノード実行停止＞成功判定。
  子ノードが全部失敗＞失敗判定。
  (途中で成功しない時に、左端から右端まで処理が続く)
  ③[Simple Parallel]…器用で臨機応変な親
  メインタスク(A)＋セカンダリツリー(B)の構成。Aの間にBもする。
  A終了後の[Finish Mode]設定に応じ、Bの処理が変わる。
  ※Aの[Finish Mode]＝[Immediate]なら、A終了後にそのまま中断。
  ※Aの[Finish Mode]＝[Delayed]なら、B終了までに遅延を挟める。
  【＞コンポジットノードの種類まとめ(公式ガイド)】
  
• 「Decorater」＝分岐の条件(青色)
  【＞デコレーターノードの種類まとめ(公式ガイド)】
• 「Task」＝実行内容のノード(紫色)
  ツリーの末端になる実行タスク。子ノードを持てない。
  【＞BT用タスクノードの種類まとめ(公式ガイド)】
• 「service」＝分岐先を実行中、指定した間隔で定期的にループするノード(緑色)
  ブラックボードの確認や更新に使う。ループ間隔の指定は秒数単位。
  【＞サービスノードの種類まとめ(公式ガイド)】

③敵の散策タスク「BTTask_RoamAround」を作成

▼[BTTask_RoamAround]のイベントグラフを以下のように編集する。

• 左側[FUNCTIONS]にカーソルオン＞[▼Override]から[Recive Excute AI]を追加。
  ※[Recive Excute AI]は、[Event BeginPlay]と似ているノード。
  
• [Finish Excute]を追加し、[Success]欄もONにしておく。
  ※[Recive Excute AI]ノードは、タスクのゴール地点を指定する[Finish Excute]ノードとセットで使う。
  (終点設定を忘れると、終了するタイミングが分からずスタックするから要注意！)
  
• [AI MoveTo]を追加。
• [GetRandomReachablePointInRadius]を追加。

④タスクの紐づけ後、敵BP「BP_AI」を作成

ビヘイビアツリーの全体図[BT_AI]に戻る。

1. [Look Around]の下に線を引き、③で作った[BTTask_RoamAround]を挿入する。
2. その次に[Wait]を挿入し、[Wait Time(≒ディレイ秒数)]を[2]へ変更。

最低限のビヘイビアツリーができたので、敵BPの作成に移ろう。

1. コンテンツブラウザーの[AI]フォルダ内で右クリ＞[Blueprint Class]＞[Character]からキャラクター型のブループリントを作成し、「BP_AI」と命名。
2. ビューポートから[Skeletal Mesh Asset]欄に[SKM_Manny_Simple]を指定し、[Location]と[Rotation]のZ値をどちらも[－90]に設定。
3. ※アニメーション設定は後の⑦⑧項で行う。

⑤敵の脳になる「AI_Controller」を作成

まず、新規AIコントローラーを作る。

1. [AI]フォルダ内で右クリ＞[Blueprint Class]＞下側の[▼ALL CLASSES]＞[AI Controller]を作り、「AI_Controller」と命名。

「AI_Controller」をダブルクリックし、イベントグラフに移る。
▼以下のようにノードを編集する。

1. [Event BeginPlay]の後ろに[Run Behavior Tree]ノードを追加。
2. [BTAsset]ピンに、[BT_AI]を指定。
3. コンパイル&保存。

[BP_AI]のビュポート欄を開き、上部にある[Class Defaults]をクリックして有効化。
右側[Details]欄から[AI Controller Class]項を[AI_Controller]へ変更。
同じく[Auto Possess AI]項を[Placed in World or Spawned]へ変更。

全部終わったら、[BP_AI]をレベル上の好きな位置にドラッグ&ドロップで配置する。

⑥敵の行動範囲「NavMeshBoundsVolume」を作成

1. メイン画面左上にある[＋]ボタン＞[Volumes]＞[NavMeshBoundsVolume]を追加。
2. [Details]欄＞[Scale]の鍵アイコンをロック後、[X50,Y50,Z50]に一括設定。
   (ナビメッシュを大きくすると、敵AIの行動可能エリアがレベル全体まで広がる。
   敵AIの行動可能エリアは、[P]キーを押すと緑色に染まるぞ！)

ここまでの①項～⑥項を終わらせたら、一旦テストプレイしてみよう。

[BP_AI]が2秒ごとにランダム移動する(＝タスク[BTTask_RoamAround]を2秒ごとに繰り返す)ようになっているはずだ。

⑦敵のブレンドスペース「AIBlendSpace1D」を作成

[AI]フォルダ内に、新規フォルダ[Animations]を作成。

• [Animations]フォルダ内を右クリ＞[Animation]＞[Legacy]＞[Blend Space 1D]＞[SK_Manequin]選択＞「AIBlendSpace1D」と命名(作成)。

[AIBlendSpace1D]をダブルクリックで開く。

1. 左側[AssetDetails]＞[▼HorizontalAxis]＞[Name]は[Speed]、[Maximum Axis Value(≒ピーク値)]は[600]、[Snap to Grid]をONに設定。
   
2. 右下[AssetBrowser]欄＞[MM_Idle]をドラッグし、中央下のタイムライン(左端)へ移動。
3. 右下[AssetBrowser]欄＞[MM_Run_Fwd]をドラッグし、中央下のタイムライン(右端)へ移動。

▲左端に静止モーション&右端に走行モーションを指定したため、その中間の歩行モーション(中央部分)は静止&走行モーションをブレンドしたモーションになる。

• タイムライン左端が「動作開始時」のモーション。
  タイムライン右端が「動作ピーク時」のモーション。
• タイムライン上で開始時モーション(左端)とピーク時モーション(右端)だけ決めれば、中間モーション(真ん中付近)はシステム側が勝手に補完する。
• 緑色のバツ印＝再生プレビュー地点は、タイムライン上で[Ctrl]を押しながらカーソルを動かすと動く(バツ印がある地点の補完モーションを再生できる)。

▲「ブレンドスペース(モーションA⇔B間を自動で滑らかに繋げる機能)」の解説記事。

⑧敵のアニメーションBP「ABP_AI」を作成

[Animations]フォルダ内を右クリ＞[Animation]＞[Animation Blueprint]＞[SK_Mannequin]＞[Create]＞「ABP_AI」と命名(作成)し、ダブルクリックから編集。

▼まず[ABP_AI]のアニメグラフ(Anim Graph)タブを以下の通りに編集する。

1. [ABP_AI]の右下[Asset Browser]欄より⑦で作った[AIBlendSpace1D]を[AnimGraph]画面へ追加。
2. [AIBlendSpace1D]の人型ピンから[Slot'Defaultslot']を追加。
3. [AIBlendSpace1D]の[Speed]ピンを右クリ＞[Promote to Variables]で変数へ昇格。

▼次に、[ABP_AI]のイベントグラフ(Event Graph)タブを以下のように編集する。

• 編集後、[BP_AI]のビューポートを開き、右側[Anim Class]に[ABP_AI]を指定。
• [▼Pawn]＞[Use Controller Rotation Yaw]を無効化。
• [Use Controller Desired Rotation]を有効化。

※動画内だとこれで走行モーションが反映されているけど、5.3ではなぜか走行モーションだけ反映されずアイドル(待機)状態でホバー移動してしまった。

• 【5.3でブレンドスペースが反映されない問題(？)の解決方法】
• ①[ABP_AI]内の[AnimGraph]で、[AIBlendSpca1D]ノードをダブルクリック。
• ②編集用タイムラインが出てきたら、右下[Asset Browser]欄から[MM_Run_Fwd]をドラッグして、タイムライン右端へ配置後に「MM_Run_Fwd」と命名。
• これで動画のように静止⇔走行のブレンドスペースが反映された。
  (⑦でちゃんと走行モーションを設定して保存したはずだけどミスってたかも？)

⑨敵がプレイヤーを追跡するタスク「BTTask_ChasePlayer」の作成

ビヘイビアツリーの全体図[BT_AI]に戻る。

左上[New Task]＞[BTTask_RoamAround]＞[Tasks]フォルダ内に、カスタムタスク[BTTask_ChasePlayer]を作成。

▼[BTTask_ChasePlayer]のイベントグラフを以下のように編集する。

1. 左側[FUNCTIONS]カーソルオン＞[▼Override]から[Recive Excute AI]を追加。
2. [Finish Excute]を追加し、[Success]欄もONにしておく。
3. [AI MoveTo]を追加。
4. [Get Player Character]を追加。

ビヘイビアツリーの全体図[BT_AI]へ戻り、[Chace Player]の下に[BTTask_ChasePlayer]を挿入。

⑩デコレーター(分岐条件)の挿入

▼[Look Around]部分にデコレーターを追加していく。

• [Look Around]右クリ＞[Add Decorator]＞[Brackboard]を追加。
• 右側[Details]欄＞[Observer aborts]＞[Self]に設定。
• 右上[Brackboard]タブ＞左上[New Key]＞Bool型で[hasSeenPlayer?]作成。
• 右上[Behavior Tree]タブへ戻る。
• [Look Around]の[Blackboard Based Condition]クリック＞[Details]欄で[Key Query]を[Is Not Set]、[Brackboard Key]を[hasSeenPlayer?]に変更。

▼[Chase Player]部分にデコレーターを追加していく。

• [Chase Player]右クリ＞[Add Decorator]＞[Brackboard]を追加。
• 右側[Details]欄＞[Observer aborts]＞[Self]に設定。
• [Chase Player]の[Blackboard Based Condition]クリック＞[Details]欄で[Key Query]を[Is Set]、[Brackboard Key]を[hasSeenPlayer?]に変更。

▲デコレーターの各項目について(公式ガイド)。

[Key Query]とは？＞条件式を指定する項目。
[Is Set]＝セットされている＝値を持っている。ブーリアンなら真(True)。
[Is Not Set]＝セットされていない＝値が無い。ブーリアンなら偽(False)。

[Observer aborts]とは？＞中断条件を指定する項目。
[Self]＝オブザーバーノードが監視している条件を満たしたら、直下にあるタスクを中断する(※他の部分のツリーは継続される)。

[Brackboard Key]とは？＞ブラックボード(データ保管庫)から特定のデータを取り出す鍵。

⑪敵の目(PawnSensing)を「BP_AI」内に追加

[BP_AI]のビューポート＞左上[＋Add]＞[PawnSensing]を追加。

[Details]欄へ移り、[Peripheral Vision Angle]＝[70]、[Sight Radius]＝[500]に設定し、[Events]＞[On See Pown]右の[＋]ボタンをクリック。

▼[BP_AI]のイベントグラフを以下のように編集する。

• 移動速度が速い場合、[BP_AI]のビューポート＞左上[Components]の[Character Movement]選択＞右側[Details]の[Max Walk Speed]を450へ下げる。

これで「2秒ごとにランダム移動しつつ、プレイヤーを発見したら追尾して来る敵NPC」が実装できたはずだ！

◆ビヘイビアツリーの最終的な全体図

▲[BT_AI]のビヘイビアツリー完成図はこちら。

◆後でやりたい応用編

▲今回やった講座には続編(※追尾機能に加えて攻撃機能も追加するバージョン)があるようだから、また今度挑戦してみようと思う…！

▲2024年4月の無料アセット「ゴーレム」をボス敵として実装する続編動画もある。
忘れずに貰っておきたい！！