カスタムムーブメントエフェクトにおける Unreal Engine GAS テレポート回転修正の決定版

現代の Unreal Engine におけるテレポート同期ズレの苦しみ

インディーデベロッパーなら誰しも、ネットコードに裏切られる瞬間を経験したことがあるでしょう。一見シンプルなテレポートアビリティを発動し、キャラクターが消え、正しい座標に再出現したものの、なぜか敵ではなく何もない壁を向いている。サーバーはキャラクターが北を向いていると考え、クライアントは東を向いていると予測し、戦闘システム全体が同期ズレによって崩壊する。Gameplay Ability System (GAS) を Unreal Engine 5 の新しいムーブメントアーキテクチャと組み合わせて使用している場合、この悪夢のようなシナリオは非常に一般的です。

開発者は当然、キャラクターをマップ上で瞬時に移動させるために QueueInstantMovementEffect や ScheduleInstantMovementEffect を使おうとします。しかし、すぐに致命的な設計上の欠陥に気づくことになります。これらのデフォルトのエフェクトは、平行移動（位置）は細心の注意を払って処理しますが、回転を完全に無視するのです。強制的にテレポートさせた際、標準のインスタントエフェクトは位置ベクトルを更新しますが、回転クォータニオンは手つかずのまま残ります。その結果、方向制御システムが再び主導権を握ったときに、激しいラバーバンド現象やビジュアルのスナップ（急な向きの変化）が発生します。

このガイドでは、Unreal Engine GAS のテレポート回転修正に関する包括的なステップバイステップの手順を解説します。カスタムムーブメントエフェクトの作成、シミュレーション状態の同期の操作、そしてあらゆるクライアントでアビリティを完璧に動作させるための、実戦で鍛えられたマルチプレイヤーネットワーキングの実装手法を深く掘り下げます。

根本原因の理解：なぜ GAS はテレポート中に回転を無視するのか？

修正方法を理解するには、まず、従来の UCharacterMovementComponent とは異なる動作をする実験的な Mover プラグインのアーキテクチャを理解する必要があります。Mover プラグインは、継続的なティックベースのシミュレーションループに依存しています。ムーブメントエフェクトは、物理的なインパルスの適用、摩擦の変更、速度ベクトルの追加など、このループに対する一時的な修正として設計されています。

AActor::TeleportTo を呼び出すと、エンジンレベルでルートコンポーネントのトランスフォームを強制的に更新します。物理エンジンはこれを即座に反映します。しかし、Mover コンポーネントは FMoverSyncState によって表される厳格なシミュレーション状態で動作しています。

インスタントムーブメントエフェクトがアクターの物理的なトランスフォームを変更しても、FMoverSyncState を正確な新しい向きで更新しなかった場合、シミュレーションは次のティックで、以前にキャッシュされていた古いデータを使用してアクターの回転を単に上書きしてしまいます。速度がゼロであれば位置は維持されるかもしれませんが、回転は元の向きにスナップバックしてしまいます。これこそが、特定の方向を向く必要がある複雑なテレポートアビリティにおいて、組み込みのインスタントムーブメントエフェクトが失敗する理由です。

ステップ 1：カスタム固定テレポートエフェクトの設計

堅牢な Unreal Engine GAS テレポート回転修正を実装するには、デフォルトのエンジン関数に頼ることはできません。FBaseMovementEffect を継承したカスタムムーブメントエフェクト構造体を設計する必要があります。この構造体は、シミュレーション状態に対して新しい回転クォータニオンを受け入れ、キャッシュされた値を破棄するように明示的に命令します。

まず、新しいエフェクトのヘッダーを定義しましょう。デザイナーが Gameplay Ability ブループリントから直接ターゲットの位置と回転を指定できるように変数を公開する必要があります。

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "MovementEffect.h"
#include "FixedTeleportEffect.generated.h"

/**
 * Mover 状態の同期ズレを起こさずに、即座の平行移動と回転を処理するために設計された
 * カスタムムーブメントエフェクト。
 */
USTRUCT(BlueprintType)
struct FFixedTeleportEffect : public FBaseMovementEffect
{
    GENERATED_BODY()

public:
    // キャラクターをテレポートさせる正確なワールド空間の位置。
    UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Teleport Settings")
    FVector TargetLocation = FVector::ZeroVector;

    // 到着時にキャラクターが向くべき、希望するワールド空間の回転。
    UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Teleport Settings")
    FRotator TargetRotation = FRotator::ZeroRotator;

    // true の場合、TargetRotation を無視し、アクターの現在の向きを維持します。
    UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Teleport Settings")
    bool bUseActorRotation = false;

    // ムーブメントロジックと状態同期が行われるコア関数。
    virtual bool ApplyMovementEffect(FApplyMovementEffectParams& ApplyEffectParams, FMoverSyncState& OutputState) override;
};

この構造体は、バックエンドシミュレーションに必要なデータペイロードを提供します。bUseActorRotation フラグは、キャラクターが視線を変えずに前方にダッシュするような、短距離の「ブリンク」アビリティに特に便利です。

ステップ 2：完全な状態制御のための ApplyMovementEffect のオーバーライド

Unreal Engine GAS テレポート回転修正の核心は、ApplyMovementEffect 関数の中にあります。この関数は Mover プラグインのシミュレーションステップ中に呼び出されます。現在のシミュレーションパラメータを受け取り、物理的な変更を反映させるために OutputState を変更することが期待されます。

C++ の実装を書いてみましょう。これを論理的なフェーズに分け、バリデーションと物理的な移動から始めます。

bool FFixedTeleportEffect::ApplyMovementEffect(FApplyMovementEffectParams& ApplyEffectParams, FMoverSyncState& OutputState)
{
    // 1. 続行する前にコンポーネントとオーナーを検証する
    USceneComponent* UpdatedComponent = ApplyEffectParams.UpdatedComponent;
    if (!IsValid(UpdatedComponent))
    {
        return false;
    }

    AActor* OwnerActor = UpdatedComponent->GetOwner();
    if (!IsValid(OwnerActor))
    {
        return false;
    }

    // 2. デザイナーのフラグに基づいて最終的なターゲット回転を決定する
    const FRotator FinalTargetRotation = bUseActorRotation ? UpdatedComponent->GetComponentRotation() : TargetRotation;

    // 3. エンジンレベルの物理テレポートを実行する
    if (OwnerActor->TeleportTo(TargetLocation, FinalTargetRotation))
    {
        // 4. シミュレーションに供給するために、テレポート後の検証済み位置を抽出する
        const FVector UpdatedLocation = UpdatedComponent->GetComponentLocation();

        // 状態の同期へ続く...

ここで TeleportTo 関数が重要です。これはアクターを即座に移動させ、保留中の物理速度を停止させます。これにより、新しい場所に現れた後にキャラクターが勢いを引き継ぐのを防ぎます。しかし、これは物理レイヤーに過ぎません。次にシミュレーションレイヤーを更新する必要があります。

ステップ 3：回転を認識させるための Output Sync State の強制更新

ここで、Unreal Engine GAS テレポート回転修正の最も重要なフェーズに到達します。多くのコミュニティの実装が致命的に失敗するのはここです。

多くの場合、開発者はアクターのテレポートには成功しますが、新しい回転を OutputState.SyncStateCollection に書き込むのを忘れてしまいます。フォーラムで共有されている典型的なスニペットをよく見ると、多くの開発者が同期状態の更新中に FRotator::ZeroRotator を渡してしまい、誤って回転をゼロにしてしまっています。これは、クライアント間での回転の同期ズレを確実に引き起こす大きなミスです。

FMoverDefaultSyncState を抽出し、正確な FinalTargetRotation を注入する必要があります。

        // 出力コレクションからデフォルトの同期状態を取得または初期化する
        FMoverDefaultSyncState& OutputSyncState = OutputState.SyncStateCollection.FindOrAddMutableDataByType<FMoverDefaultSyncState>();
        
        // 重要な修正：更新された位置と FinalTargetRotation を注入する。
        // ここで FRotator::ZeroRotator を使用しないでください。ネットワーク同期が壊れます。
        OutputSyncState.SetTransforms_WorldSpace(
            UpdatedLocation,
            FinalTargetRotation, 
            FVector::ZeroVector, // テレポート後の滑りを防ぐために線速度をリセット
            FVector::ZeroVector, // 角速度をリセット
            nullptr              // 新しい場所にいるため、ムーブメントベースを無効化
        );

速度ベクトルを明示的にゼロにリセットすることで、クリーンで静止した到着を保証します。ムーブメントベースに nullptr を渡すことで、キャラクターが以前立っていた移動プラットフォームや物理アクターから積極的に切り離し、次のティックで奇妙な空間移動が発生するのを防ぎます。

ステップ 4：Mover Blackboard キャッシュの無効化

Mover プラグインは、最後の床のラインチェックの結果など、計算コストの高い計算をキャッシュするために堅牢なブラックボードシステム (UMoverBlackboard) を利用しています。キャラクターをマップの反対側にテレポートさせると、これらのキャッシュされた空間結果は即座に有害なものになります。

ブラックボードを無効化しないと、ムーブメントシミュレーションは、キャラクターがまだ 10,000 ユニット離れた移動プラットフォームの上に立っていると誤認する可能性があります。その結果、シミュレーションが遠くのプラットフォームの速度をキャラクターに再適用しようとするため、次のフレームで壊滅的な座標の破損が発生します。

        // 書き込み可能なシミュレーションブラックボードにアクセスする
        if (UMoverBlackboard* SimBlackboard = ApplyEffectParams.MoverComp->GetSimBlackboard_Mutable())
        {
            // 次のフレームで重力と接地チェックを再計算するようにムーブメントシステムに強制する
            SimBlackboard->Invalidate(CommonBlackboard::LastFloorResult);
            SimBlackboard->Invalidate(CommonBlackboard::LastFoundDynamicMovementBase);
        }

        // ムーブメントエフェクトが正常に終了したことを Gameplay Ability が認識できるようにカスタムイベントをブロードキャストする
        ApplyEffectParams.OutputEvents.Add(MakeShared<FTeleportSucceededEventData>());
        
        return true;
    }

    // テレポート失敗（例：ジオメトリに埋まった場合）
    return false;
}

この完全な C++ 実装により、物理アクターレイヤーと基盤となるネットワークシミュレーション状態の両方が、新しい位置、そして極めて重要な新しい回転について一致することが保証されます。

隠れた危険：マルチプレイヤーの状態同期ズレ

数学的に完璧なカスタムムーブメントエフェクトを使用しても、マルチプレイヤーゲームではレイテンシとクライアントサイド予測による混乱が生じます。クライアントがテレポートアビリティを発動すると、レスポンスが良くラグのない感触を確保するために、即座にローカルでムーブメントエフェクトを予測します。

しかし、権限を持つサーバーも全く同じ FFixedTeleportEffect を実行し、最終的なトランスフォームに合意しなければなりません。クライアントが Z 軸で 90 度の回転を予測し、サーバーが浮動小数点の誤差や同時発生した衝突イベントのために 85 度と計算した場合、同期ズレが発生します。サーバーはクライアントを強制的に修正し、目に見える不自然なスナップを引き起こします。予測エラーがどのようにゲームを壊すビジュアルバグに連鎖するか、そしてそれを構造的に防ぐ方法の詳細については、UEFN および Unreal Engine マルチプレイヤーにおけるプレイヤー位置の同期ズレを修正する方法（英語）の深掘り記事をご覧ください。

堅牢なバックエンドによるテレポートロジックの保護

ローカルの空間ネットワーキングと物理予測の処理は、現代のライブサービスゲームにおける戦いの半分に過ぎません。プレイヤーがアビリティを使用して全く新しいリージョンにテレポートしたり、インスタンスダンジョンに入ったり、価値の高い戦利品を持って脱出したりする場合、その位置の変化はゲームセッションをまたいで永続的に検証・保存される必要があります。テレポート直後にゲームサーバーがクラッシュした場合、プレイヤーはどこに再ログインするのでしょうか？

リアルタイムの空間保存、遷移中のインベントリ検証、安全なデータベーストランザクションを処理するインフラを自前で構築するには、グローバルロードバランサー、データベースシャーディング、厳格な API セキュリティの設定が必要です。これには、コアなゲームプレイ設計から離れて、専任のエンジニアリング作業が優に 4 〜 6 週間はかかります。

horizOn を使用すれば、これらの永続的なプレイヤー状態とバックエンド検証サービスがあらかじめ設定されています。エンタープライズグレードのバックエンドインフラをすぐに利用でき、権限を持つサーバーの状態を安全なデータベースにリアルタイムでシームレスに同期できます。これにより、データベースのボトルネックやスケーリングの問題のデバッグに追われることなく、野心的なゲームプレイ機能のリリースに集中できます。

Mover プラグインの状態同期ズレのデバッグ

完璧な Unreal Engine GAS テレポート回転修正を行っても、高レイテンシのネットワークテスト中に微妙な視覚的異常に遭遇することがあります。クライアントとサーバーでトランスフォームが一致しない場合、Unreal Engine はエラー平滑化（Error Smoothing）を使用して、プレイヤーから激しい修正を隠します。これによりゲームのプレイ感は向上しますが、デバッグは非常に困難になります。

FFixedTeleportEffect が両端で正しく実行されているかどうかを適切に診断するには、Visual Logger (VisLog) を活用する必要があります。ApplyMovementEffect 関数内に直接カスタムログを追加します。

UE_VLOG_LOCATION(OwnerActor, LogMover, Log, UpdatedLocation, 50.f, FColor::Green, TEXT("Teleport Final Location"));
UE_VLOG_ARROW(OwnerActor, LogMover, Log, UpdatedLocation, UpdatedLocation + FinalTargetRotation.Vector() * 100.f, FColor::Red, TEXT("Teleport Final Facing Direction"));

マルチプレイヤーのプレイテスト中に Visual Logger セッションを記録することで、フレームごとに確認し、いつ、どこで回転ベクトルが損なわれたかを視覚的に特定できます。フレーム 10 では赤い矢印が正しく向いているのに、フレーム 11 で以前の回転に戻ってしまう場合、それは FMoverDefaultSyncState が競合するシミュレーションシステムによって上書きされたという絶対的な証拠です。

GAS ムーブメントエフェクトにおける 5 つの必須ベストプラクティス

カスタムムーブメントエフェクトのパフォーマンスとネットワークの安全性を維持するために、以下の実戦で証明された慣行を厳守してください。

1. 常にキャッシュされた空間データを無効化する: コードで示したように、アクターのトランスフォームを直接操作したときは常に、Mover Blackboard の床とベースのキャッシュをクリアする必要があります。これを怠ることは、「世界を突き抜けて落下する」バグの主な原因となります。
2. 実行前にサーバー側で目的地を検証する: クライアントが要求した TargetLocation を決して信用しないでください。FFixedTeleportEffect を適用する前に、目的地が移動可能であることを確認するために、常にサーバー側で Sweep または LineTrace を実行してください。場所が無効な場合は、アビリティを積極的にキャンセルします。
3. 複雑な移動では向きと平行移動を切り離す: 今回のテレポートエフェクトは両方を処理しますが、継続的なアビリティ（スムーズなダッシュ攻撃など）の場合は、別々のエフェクトを使用する方が良いことが多いです。一方のエフェクトで線速度の平行移動を処理し、専用の向きマネージャーで回転をスムーズに処理させます。
4. 滑りを防ぐために速度をゼロにする: テレポートするときは、SetTransforms_WorldSpace の呼び出しで常に線速度と角速度を強制的にゼロにします。そうしないと、キャラクターは以前の勢いを維持し、目的地に到着した瞬間に制御不能な滑りを見せることになります。
5. 重要な状態変化を安全に複製する: アビリティが大規模な状態変化（新しいマップレイヤーへの移動など）を引き起こす場合、ネットワーク負荷が高いと標準の RPC が失敗したり、順序が入れ替わって到着したりすることがあります。完璧な C++ ロジックにもかかわらずアビリティが正しく複製されない場合は、マルチプレイヤーの同期ズレ：状態を破壊する Unreal Engine RPC 複製の問題を修正する（英語）のガイドを確認してください。

代替アプローチ：ルートモーション vs インスタントムーブメント

真のテレポートにはインスタントムーブメントエフェクトが数学的に最もクリーンな解決策ですが、一部の開発者は、高度に加速されたアニメーションモンタージュを介してルートモーションを使用することでこれを解決しようとします。再生レートを極端に高くしたルートモーションモンタージュを使用すると、アニメーションデータがトランスフォームを駆動し、GAS と Mover システムはこれを自然に理解して同期します。

しかし、このアプローチには深刻な欠点があります。1 フレームのテレポートのためにルートモーションの抽出を計算するのは計算資源の無駄です。さらに、ルートモーションは開始点と目的地の間の空間を物理的に移動することを意味します。高速であっても、キャラクターのコリジョンハルが目に見えないジオメトリやトリガーに引っかかり、テレポートが途中で失敗する可能性があります。

したがって、真のポイント・ツー・ポイントの瞬時移動には、このガイドで構築したカスタム FBaseMovementEffect アーキテクチャを厳密に使用してください。これはアニメーションパイプラインを完全にバイパスし、最大の信頼性を得るためにコアシミュレーション状態を直接更新します。

Mover プラグインとカスタムエフェクトに関する最終的な考察

実験的な Mover プラグインは、Unreal Engine が決定論的なマルチプレイヤーの動きを処理する方法において大きな飛躍を遂げましたが、アビリティロジックの書き方にパラダイムシフトを求めています。単に SetActorLocation を呼び出して、レガシーなネットワークドライバーが何とかしてくれるのを期待する時代は終わりました。FMoverSyncState を明示的かつ手動で制御することで、クライアント、権限を持つサーバー、およびエンジンの物理シミュレーションがすべて、全く同じ数学的現実に基いて動作することを保証できます。

カスタムの Unreal Engine GAS テレポート回転修正の実装は、現代の Unreal ネットワーキングをマスターするための重要な通過儀礼です。これにより、最初の Gameplay Ability の発動からシミュレーションティックを経て、最終的なコンポーネントトランスフォームの更新に至るまでのエンジンのパイプラインを深く理解せざるを得なくなります。

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出典: QueueInstantMovementEffect does not work with rotation for teleport