UnityでのUpdateとFixedUpdateの使い分け

2024年7月23日

Unityでゲームを開発する際、UpdateとFixedUpdateメソッドを適切に使い分けることは、とても重要です。

この記事では、それぞれのメソッドの特性と、なぜInputはUpdateで、AddForceはFixedUpdateで処理するのが推奨されるのかについて説明します。

Updateメソッド

<フレームレートに依存>
Updateメソッドは、ゲームのフレームレートに合わせて毎フレーム呼び出されます。つまり、フレームレートが高ければUpdateも頻繁に呼び出され、低ければその逆です。

<入力の処理に適している>
ユーザーの入力（キーボード、マウス、コントローラなど）はフレーム単位で変化します。そのため、フレームレートに依存するUpdateで処理するのが適しています。これにより、入力の遅延や不正確さを防ぐことができます。

FixedUpdateメソッド

<固定された時間間隔で呼び出される>
FixedUpdateメソッドは一定の時間間隔（デフォルトでは0.02秒ごと）で呼び出されます。これは物理演算の一貫性と予測可能性を保証するためです。

<物理演算に適している>
物理エンジンは一定の時間間隔で動作することが求められるため、物理的な力（AddForceなど）の適用はFixedUpdateで行うのが適しています。これにより、物理演算の結果がフレームレートに依存せず、一貫した動作を保証します。

実装方法の違い

<Updateメソッド内での処理>

例えば、Updateメソッド内でジャンプ入力を検出し、そのままAddForceを呼び出すとどうなるでしょうか。

void Update()
{
    if (Input.GetButtonDown("Jump"))
    {
        Jump();
    }
}

void Jump()
{
    rb.AddForce(new Vector2(0, 10f), ForceMode2D.Impulse);
}

このコードでは、ジャンプメソッドはUpdateと同じフレームレートに依存して処理されます。これにより以下の問題が発生する可能性があります。

<不安定な物理挙動>
フレームレートが変動するとAddForceの適用タイミングが不規則になり、物理挙動が不安定になる可能性があります。

<力の不均一な適用>
物理エンジンはFixedUpdateのタイミングで物理演算を行うため、Update内でAddForceを呼び出すと、力の適用が異なるタイミングで行われ、一貫性のないジャンプ動作が発生します。

推奨される実装方法

以下のように、入力の検出をUpdateで行い、物理挙動をFixedUpdateで処理するのが推奨されます。

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    private Rigidbody2D rb;
    private bool jump = false;

    void Start()
    {
        rb = GetComponent<Rigidbody2D>();
    }

    void Update()
    {
        // 入力を検出し、ジャンプフラグを設定
        if (Input.GetButtonDown("Jump"))
        {
            jump = true;
        }
    }

    void FixedUpdate()
    {
        // ジャンプフラグが立っている場合にAddForceを適用
        if (jump)
        {
            rb.AddForce(new Vector2(0, 10f), ForceMode2D.Impulse);
            jump = false;  // ジャンプフラグをリセット
        }
    }
}

この方法のメリット：

安定した物理挙動：FixedUpdate内でAddForceを適用することで、フレームレートに依存しない安定した物理挙動を実現できます。
一貫性のあるジャンプ動作：フレームレートが変動しても、一定の力が適用されるため、一貫性のあるジャンプ動作が保証されます。

まとめ

UpdateとFixedUpdateの使い分けは、Unityでのゲーム開発において非常に重要です。Updateでユーザー入力を検出し、FixedUpdateで物理演算を処理することで、ゲームの動作がより安定し、予測可能になります。適切なメソッドを選択して、より良いゲーム体験を提供しましょう。