ゲームループ・とは?初心者でも分かる基本と使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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ゲームループ・とは?初心者でも分かる基本と使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


ゲームループとは

ゲームループとはゲームが動くときの基本の仕組みです。プレイヤーが操作をしたり世界の状態が変化したりするたびに、画面に新しい映像を描くための一連の処理を繰り返す仕組みを指します。目的は時間とともにゲームを滑らかに動かすことです。

ゲームループの基本要素

入力の取得プレイヤーのキー操作やマウスの動きを受け取ります。

更新処理:ゲームの世界の状態を計算します。キャラクターの位置や衝突判定、ゲームルールの適用など。

描画処理:現在の世界を画面に描きます。計算結果を画面のピクセルに反映させます。

時間の概念と dt の重要性

ゲームループでは前のフレームからの経過時間を表す <span>dt を使います。dt が小さいほど動きは滑らかで、dt が大きいと動きが遅れて見えることがあります。

固定 timestep と 可変 timestep

固定 timestep 方式では更新処理を一定の間隔で行います。これにより物理演算が安定しますが、描画と同期させる工夫が必要です。

可変 timestep 方式では dt に合わせて更新します。実装は簡単ですが、フレームレートが極端に落ちると挙動が不安定になることがあります。

ゲームループの基本的な流れ

通常のゲームループは次の順序で進みます。まず入力を読み取り、次に状態を更新し、最後に画面に描画します。処理の繰り返しが「ループ」です。

例え話としては、時計の針が一回進むごとに世界が1回り変わるようなイメージです。

実装のコツとよくある落とし穴

遅延の原因になりやすいのは「 dt の扱い方」です。 dt を正しく使わないとキャラクターの動きが速くなったり遅くなったりします

また、過度に小さな dt を使うと計算回数が増え、プログラムが重くなることがあります。適切な固定 timestep を選ぶか、サブループを使って複数回の更新を行うと安定します。

エンジン別の違いと実例

Unity のようなゲームエンジンは内部でゲームループを管理していますが、開発者として理解しておくとデバッグが楽になります。Unreal Engine や Pygame などでも同じ原理が使われています。

表で見る要点

要素説明ポイント
入力処理プレイヤーの操作を受け取る最初のステップ
更新処理世界の状態を計算するdt に注意
描画処理現在の状態を画面に表示する滑らかさに直結
dt の扱い経過時間の尺度安定性の鍵

初心者向けの実践ヒント

小さなゲームを作りながら学ぶのがコツです。まずはプレイヤーが動くだけの仕組みを作り、次に敵キャラや衝突判定を追加していくと理解が深まります。 dt を意識して動かすこと、それを最初から習慣にしましょう。

実践の例と注意点

簡単なゲームを作るときは、最初に入力処理と描画処理を別々の段落として考えると混乱しにくくなります。実際の開発では、描画待ちのためのタイマー処理や、処理が追いつかない場合のスロー再生対策なども学んでおくとよいです。

まとめ

ゲームループの理解はゲーム作りの第一歩です。毎フレームの更新と描画の順序を正しく保ち、 dt を活用して動作を滑らかにすることが、初心者からプロへ近づく道です。


ゲームループの同意語

ゲームループ
ゲームの更新と描画を繰り返す中心的な処理の流れ。毎フレームごとにゲームの状態を更新し、画面に描画する一連の処理を実行します。多くのゲームエンジンやフレームワークで基本となるループの骨格です。
メインループ
プログラムの中心で繰り返し実行される処理。ゲームの場合、ゲームの更新と描画を順番に行う主ループの別名として使われます。
ゲームのメインループ
ゲームを動作させる中心的な繰り返し処理。フレームごとに状態を更新し、描画を行う流れを指します。
更新ループ
ゲームの状態を毎フレーム更新する処理のこと。文脈により、全体のループを指す場合と、更新フェーズだけを指す場合があります。
描画ループ
画面描画を中心に行うループのこと。実際には更新と描画をセットで回すのが一般的ですが、描画処理を強調する表現です。
レンダーループ
レンダリング(描画)を中心に回るループ。パフォーマンスを意識した描画処理の強調表現として使われます。
更新・描画ループ
更新と描画の両方をセットで繰り返す、ゲームの標準的なループ構造を指す表現です。
フレームループ
1フレームごとに更新と描画を繰り返す処理のこと。時間を「フレーム」という単位で管理する考え方に基づきます。
主ループ
プログラム全体の中心となる繰り返し処理。ゲームではゲームループの別名として用いられることがあります。
ゲーム内部ループ
ゲーム内部で繰り返し実行される処理群を指す総称。更新・描画を含む中心的処理を含みます。

ゲームループの対義語・反対語

停止
ゲームループを全く回さず、更新・描画が行われない状態。ゲーム世界が静止している状態を指します。
一時停止
ゲームの実行を一時的に止め、時間の進行や主要な更新を停止する状態。再開すれば同じループを再び動かします。
待機
ループが待機している状態。積極的な更新は行われず、再開の合図を待っている状況です。
イベント駆動
常時のゲームループを回さず、イベントの発生を契機に処理を実行する設計。リアルタイム更新を前提としないアプローチです。
ループレス設計
ゲームループを使わない設計方針。イベントや分割更新などでゲームの処理を進めます。
バッチ処理型
連続的な更新を前提とせず、複数の処理をまとめて一括で実行する設計。リアルタイム性は低くなります。
リアルタイム
リアルタイム性を持たず、更新を遅らせる・間引く設計。ゲームループのリアルタイム性に対する対比です。

ゲームループの共起語

フレームレート
1秒あたりに描画されるフレームの回数。ゲームの滑らかさを左右する指標で、一般的には60fpsを目指すことが多い。
フレーム
描画の1枚分の単位。ゲームループはこのフレームを基点に更新と描画を繰り返す。
更新
ゲームの状態を進める計算。キャラクターの位置やゲームロジックを計算する部分。
描画/レンダリング
画面に絵を描く処理。3Dではレンダリングパイプラインを介して表示を作る作業。
デルタタイム
前のフレームから現在までの経過時間。更新量を時間差に合わせるのに使う。
タイムステップ
更新を行う時間の単位。固定/可変など設計に影響。
固定時間ステップ
一定の時間間隔で更新する設計。物理演算と更新安定性を保ちやすい。
可変時間ステップ
実際の経過時間に合わせて更新する設計。滑らかさとリアルタイム性を両立することを狙う。
メインループ
ゲームの中心となる繰り返し処理。初期化、イベント処理、更新、描画の順で回る。
ゲームエンジン
ゲーム開発を支える枠組み。レンダリング、物理、入力、リソース管理などを提供する。
物理更新
物理演算の更新。剛体運動や衝突判定などを計算する部分。
入力処理
キーボード・マウス・タッチなどの入力を取り扱う部分。
初期化
ゲーム開始前の設定やリソース読み込みなどの準備作業。
イベント処理
ユーザー操作やシステムイベントを受け取り、適切に反応する処理。
イベントループ
イベントを待って処理するループ構造。UI系の実装で使われることが多い。
ボトルネック
処理の中で最も遅い部分。パフォーマンス改善の標的になる。
最適化
処理を速く、軽くするための工夫。ループの見直しやデータ構造の改善など。
レンダリング
画面へ描画する作業。フラグシップなレンダーパイプラインを指すことが多い。
グラフィックス/描画処理
表示する絵を作成する処理全般。テクスチャやシェーダーの適用などを含む。
CPU負荷
CPUが処理する作業の量。ゲームループ全体のボトルネックになり得る。
GPU負荷
GPUが描画に費やす処理の量。フレーム時間に影響する。
V-Sync
垂直同期。フレームタイミングをモニターのリフレッシュレートと合わせ、ティアリングを減らす。
ダブルバッファ
描画と表示を分離するバッファ技術。滑らかな描画を実現する。
フレームドロップ
処理が重くてフレームが飛ぶ現象。最適化の対象になる。
デバッグ/プロファイリング
パフォーマンスを測定・分析する作業。どの部分が遅いかを可視化する。

ゲームループの関連用語

ゲームループ
ゲームの基本的な繰り返しサイクル。毎フレーム、入力の取得、更新、描画を順に行います。
メインループ
アプリの中心となる繰り返し処理の名称。プログラムのエントリポイントから実行され続けます。
更新処理
ゲームオブジェクトの状態を計算・変更する処理。物理・AI・ゲームロジックの中心です。
描画処理
画面に表示するための処理。レンダリング命令を発行し、画面へ絵を描きます。
入力処理
キーボード・マウス・タッチなどの入力を取得して、ゲーム内イベントに変換します。
デルタタイム
前のフレームから現在のフレームまでに経過した時間。更新の補正やタイムステップの計算に使います。
フレームタイム
1フレームが経過した時間。デルタタイムと同義で使われることがあります。
固定タイムステップ
物理演算などを安定させるため、一定の時間間隔で更新する設計。例: 16ms(約60Hz)。
可変タイムステップ
デルタタイムに応じて更新を行う設計。描画は自由度が高いが物理の安定性が低下しやすいです。
アキュムレータ
経過時間を蓄える変数。固定タイムステップ更新を複数回に分けて実行する際に使います。
物理演算ステップ
物理エンジンを進めるための更新回数。通常は固定タイムステップで実装します。
補間
前後の描画フレーム間を滑らかに見せるための補間計算。描画時の滑らかさを高めます。
外挿
現在情報から将来の状態を推定する手法。主にネットワーク同期で使われます。
予測
将来の状態を予測して遅延を減らす手法。ネットワークゲームでよく用いられます。
AI更新
敵やNPCの行動決定・挙動を更新する処理。
アニメーション更新
キャラクターの動きや骨格の更新を行う処理。
レンダリングパイプライン
描画の段階を分解した流れ。頂点処理から最終的なピクセル出力までの順序を定義します。
フレームレート
1秒あたりに描画されるフレーム数の指標。FPSと同義に使われることが多いです。
FPS
Frames Per Secondの略。1秒間に表示されるフレーム数の尺度です。
ティックレート
ゲーム内の更新頻度。物理・AIの更新頻度が該当します。
タイムスケール
時間の進み方を調整する倍率。0で一時停止、2で倍速などの効果があります。
ダブルバッファ
描画と表示を別々のバッファで管理し、画面のちらつきを抑える手法です。
フレームキャッピング
1秒あたりの最大フレーム数を制限する設定。過負荷を防ぎます。
マルチスレッドループ
更新と描画を別々のスレッドで走らせ、性能を向上させる設計手法です。

ゲームループのおすすめ参考サイト


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