【Unreal Engine】UE5のオブジェクトプーリング：Spawnし続けて重くなる前に使い回す

弾幕シューティングで敵弾を毎フレーム出す。タワーディフェンスで敵が100体を超える。攻撃のたびにダメージ数字がポップする。どれも同じことをしています。 Spawn Actor from Class で出して、用が済んだら Destroy Actor で消す、を高い頻度で繰り返しています。

小さいうちは問題になりません。ただ、出し消しの回数が増えると、生成と破棄そのものがCPUの負荷になり、カクつき（ヒッチ）の原因になります。これを避けるのが オブジェクトプーリング です。作っては消すのをやめて、決まった数を 使い回す 考え方です。この記事では、Spawn/Destroyが重い理由から、眠らせるときに止めるもの、取り出しと返却、そして「まず計測してから導入する」という順番までを解説します。

この記事でわかること

• Spawn Actor / Destroy Actor が重い理由は メモリ確保とGC
• プーリングの発想＝ 消さずに眠らせて使い回す
• 眠らせるときに止めるもの（ 表示・コリジョン・Tick・動き ）
• 在庫から 取り出す ／状態を戻して 返却する
• プールが空になったとき の2つの方針
• まず計測してから 導入する（早すぎる最適化を避ける）
• 実践： 弾をプール化して、撃ってもSpawnが増えないことを確かめる

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なぜSpawnとDestroyは重いのか

Spawn Actor from Class は、見た目には1ノードです。ただ、内部ではそれなりの仕事をしています。

生成のときに起きているのは、おおよそ次のことです。

タイミング	起きていること
Spawn	メモリを新しく確保し、コンポーネントを登録し、Event BeginPlay を実行する
Destroy	アクターを「破棄予定」に印を付ける。実際のメモリ解放は後回し

問題は破棄のほうです。 Destroy Actor を呼んでも、その場でメモリが片付くわけではありません。UEは破棄したオブジェクトをまとめて回収する ガベージコレクション（GC） を、一定間隔で走らせます。撃ちっぱなしで大量のアクターを消し続けると、このGCが動いた瞬間に処理が固まり、 数フレームぶんのカクつき として見えます。

1個2個なら誤差ですが、弾幕のように毎フレーム何十個も出し消しすると、次の2つが積み重なります。

• 生成・破棄そのもののCPUコスト がフレームごとに乗る（Gameスレッド）
• GCが走るたびのスパイク が周期的に出る

どちらも stat unit の Game に現れます。 stat unit の読み方は計測の記事にまとめてあります。プーリングは、この 生成と破棄を最初の一度だけに減らす ことで、両方をまとめて消す手立てです。

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プーリングの発想：消さずに眠らせる

プーリングの考え方はシンプルです。 必要な数だけ最初に作っておき、あとは消さずに使い回す。 使い終わったアクターは、破棄せずに「見えなくして止めておく」だけにします。

倉庫にたとえると分かりやすいです。弾を撃つたびに新品を工場に発注して、当たったら捨てる。これがSpawn/Destroyです。プーリングは、倉庫に30個の弾を用意しておき、撃つときに1個持ち出し、当たったら 倉庫へ戻す 。工場（メモリ確保）も廃棄（GC）も、最初の30個を作るとき以外は動きません。

このとき、倉庫にある弾は消えているのではなく、 眠っている だけです。見えず、当たらず、動かない状態でその場に残しておきます。呼び出すときは、この眠りを解いて所定の位置へ置き直します。

	Spawn / Destroy 方式	プーリング方式
弾を出す	毎回 Spawn Actor	在庫から1個 起こす
弾を消す	毎回 Destroy Actor	倉庫へ 返して眠らせる
メモリ確保	出すたびに発生	最初の1回だけ
GC	消すたびに溜まる	発生しない

眠らせて起こすという発想は、Tickを使わないBlueprint設計の「動かす必要がない間は止める」と地続きです。

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眠らせる：止めるべき4つ

「眠らせる」を具体的なノードに落とすと、止めるものは大きく4つです。ここを1つでも忘れると、眠っているはずの弾が見えたり、当たったり、動いたりします。

止めるもの	ノード	眠らせる（返却）	起こす（取り出し）
表示	Set Actor Hidden In Game	New Hidden オン	New Hidden オフ
コリジョン	Set Actor Enable Collision	オフ	オン
Tick	Set Actor Tick Enabled	オフ	オン
動き（弾のみ）	Projectile Movement	Stop Movement Immediately ＋コンポーネントTickオフ	Velocityを設定し直す

最初の3つは、どんなプール対象にも共通する 3点セット です。ここまでで、見た目・当たり判定・毎フレーム処理が止まります。

Tickを切ってもコンポーネントは止まらない

4つ目が、初心者が必ずはまるところです。 Set Actor Tick Enabled を切っても、Projectile Movement Componentは動き続けます。

Set Actor Tick Enabled が止めるのは アクター自身のTick だけで、コンポーネントはそれぞれ独立したTickを持っているためです。弾を眠らせたつもりでも、Projectile Movementが動き続けていると、見えないまま飛んでいって、起こしたときに変な位置から出てきます。

弾のように動くコンポーネントを持つアクターでは、そのコンポーネントを別に止めてください。Projectile Movementなら、 Stop Movement Immediately で速度を0にし、 Set Component Tick Enabled（対象はProjectile Movement Component）をオフにします。起こすときは逆に、Tickをオンへ戻し、進行方向へVelocityを入れ直します。

補足: 返却のときに 状態のリセットを忘れる のが、プーリング最大のバグ源です。速度・エフェクト・HP・タイマーが前回のまま残っていると、再利用した弾が 前回の方向へ飛んだり、出た瞬間に消えたり します。「眠らせる処理」に、使った変数を初期値へ戻す処理も必ず含めてください。

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取り出しと返却

プールの中身は、 配列（Array） で持ちます。 BP_Bullet の配列を1つ用意し、そこに在庫を並べておくだけです。配列そのものの扱いは配列・Map・Setの記事にまとめてあります。

処理は2つの関数に分かれます。

取り出す（GetBullet） は、配列から いま眠っている1個 を探して起こします。眠っているかどうかは、 Get Actor Hidden In Game（隠れている＝眠っている）で判定するのが手軽です。見つかったら、位置と向きを撃つ場所に合わせ、前の節の「起こす」処理を実行します。

返却する（ReturnBullet） は、弾が当たったときや、一定時間が過ぎたときに呼びます。前の節の「眠らせる」処理を実行し、位置は動かさず、その場に伏せさせるだけです。

ここで1つ注意があります。プールした弾には、 Initial Life Span を使えません 。Life Spanは時間が来ると Destroy Actor を呼ぶ仕組みで、プールの在庫を勝手に破棄してしまうからです。代わりに、起こすときに Timer を仕掛けて、時間が来たら Destroy ではなく ReturnBullet を呼ぶ ようにします。撃ちっぱなしの弾を掃除する目的は同じでも、行き先が「破棄」から「返却」に変わります。 Initial Life Span の基本は弾の記事を参照してください。

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プールが空になったら

在庫30個を全部使っている最中に、31個目を撃とうとしたらどうするか。プーリングで必ず決めておくのが、この 枯渇時の方針 です。方針は2つあります。

方針	挙動	向いている場面
プールを伸ばす	新しく1個 Spawn して配列に足す	溢れるのがたまになら手軽。ピーク時だけ在庫が増える
いちばん古いのを再利用	使用中で最も古い1個を強制的に返却して起こし直す	数を上限に固定したい。弾幕で「画面上は常に最大N発」にできる

弾幕シューティングのように 同時に出る数の上限を決めたい なら、後者が向いています。古い弾が新しい弾に押し出されて消えるので、アクター数が青天井にならず、負荷が読めます。

最初は「伸ばす」で組んでおき、動かしながら適切な初期サイズを見つけるのが現実的です。ピーク時に配列がいくつまで伸びたかを見れば、次からの初期サイズの目安になります。

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プールをどこに置くか

プールの管理役（配列と2つの関数）を、どこに持たせるかも決めます。

置き場所	特徴
専用のプールActor（BP_BulletPool）	レベルに1つ置くだけ。仕組みが目に見えて分かりやすい。まずはこれで十分
GameInstance Subsystem	レベルをまたいでプールを保持できる。複数のシステムから使い回すとき向き

個人開発では、まず 専用のActorを1つ 置く形が分かりやすくおすすめです。撃つ側（キャラクター）は、レベルからそのプールActorを取得して GetBullet を呼ぶだけになります。プール全体を1つの部品として切り出したくなったら、コンポーネント化して別のActorへ付け替える形にもできます。

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まず測る。プールは計測してから

ここまで読んで「弾を出すゲームだから、最初からプールにしておこう」と思ったなら、いったん止まってください。 プーリングは、計測して必要だと分かってから導入する最適化 です。

理由は2つあります。

• コードが増える : Spawn/Destroyの素直な実装に比べ、配列・取り出し・返却・状態リセットと、管理する部品が増えます。バグの入る場所も増えます
• 効かない場面がある : 同時に数個しか出ないゲームでは、生成・破棄のコストはそもそも小さく、プールにしても体感は変わりません。管理コストだけが残ります

測り方は、まず statコマンド で当たりを付け、Spawn Actor が本当に効いているかを Unreal Insights で確定させる、という順番が確実です。

正しい順番は、弾の記事の素直な実装でまず作り、 stat unit で測ることです。Gameスレッドがボトルネックで、その原因が毎フレームの生成・破棄だと確認できたときに、初めてプールへ置き換えます。 「重そうだから」ではなく「重いと測れたから」導入する。 これは弾に限らず、最適化すべてに共通する姿勢です（→ 計測の記事）。

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実践：弾をプール化してSpawnを増やさない

弾幕シューティングの敵弾、タワーディフェンスの矢、見下ろしARPGの魔法弾。 大量に出し消しする弾 は、ジャンルを問わずプーリングの効果が出やすい題材です。ここでは、素直なSpawn/Destroy版とプール版を並べて、 stat unit の数字がどう変わるかまで確かめます。

完成形

マウス左を押しっぱなしにすると、キャラクターの前方へ弾が連射されます。素直な実装では、撃ち続けるとGameスレッドが波打ち、GCのたびにスパイクが出ます。プール版では、同じ連射でも Gameスレッドが平ら で、World Outlinerの弾の数も プールサイズのまま増えません 。

再現条件

Third Person テンプレート （Blueprint）で新規プロジェクトを作り、次の2つを用意します。弾そのものの作り方は弾の記事と同じなので、ここでは差分だけ示します。

1. 弾（BP_Bullet）

コンポーネント	設定
Sphere Collision（ルート）	Sphere Radius 16.0 ／ Simulation Generates Hit Events オン
Static Mesh（子）	Shape_Sphere ／ Scale 0.3 ／ Collision Presets NoCollision
Projectile Movement	Initial Speed 3000.0 ／ Max Speed 3000.0 ／ Gravity Scale 0.0

BP_Bullet に、次の変数を追加します。

変数名	型	初期値	用途
OwningPool	BP_BulletPool（オブジェクト参照）	なし	返却先のプール
ReturnHandle	Timer Handle	—	自動返却タイマーの管理用

Initial Life Span は 0.0 のまま にしておきます（プールではLife Spanを使いません）。

2. プール（BP_BulletPool）

Actorを親クラスに作り、次の変数を持たせます。

変数名	型	初期値	用途
Pool	BP_Bullet の 配列	空	在庫
PoolSize	Integer	30	初期在庫数

このプールActorをレベルに1つ配置しておきます。

プール側のグラフ

BP_BulletPool に、初期化・取り出し・眠らせるの3つを組みます。

BP_BulletPool

Event BeginPlay
  → ForLoop（First Index 0, Last Index PoolSize - 1）
      Loop Body →
        Spawn Actor from Class（Class: BP_Bullet, Collision Handling: Always Spawn, Ignore Collisions）
          Return Value →
            Set（OwningPool = Self）  ※弾側の変数へ
            → Sleep（後述）           ※作った直後に眠らせる
            → Add（Pool 配列へ追加）

関数 GetBullet → 戻り値 BP_Bullet
  → ForEachLoop（Pool）
      Loop Body →
        Get Actor Hidden In Game（Array Element）
          True（＝眠っている）→ Return Node（Return Value: Array Element）
  Completed（誰も眠っていない＝枯渇）→
        Spawn Actor from Class（BP_Bullet）→ Set OwningPool → Add（Pool）→ Return

関数 Sleep（引数 Target: BP_Bullet）
  → Set Actor Hidden In Game（Target, New Hidden: true）
  → Set Actor Enable Collision（Target, false）
  → Set Actor Tick Enabled（Target, false）
  → Stop Movement Immediately（Target → Projectile Movement）
  → Set Component Tick Enabled（Target → Projectile Movement, false）

BeginPlay で30個をまとめてSpawnし、その場で眠らせて配列へ入れます。 生成コストとGCの元になるSpawnは、ここで一度きり です。以降は GetBullet が眠っている在庫を起こすだけになります。

撃つ側と弾側のグラフ

BP_ThirdPersonCharacter で、プールから弾を取り出して起こします。

BP_ThirdPersonCharacter
左マウス（Pressed）
  → プールActorを取得（レベルに置いた BP_BulletPool への参照）
  → GetBullet
      Return Value（BP_Bullet）→ Activate（下記）を呼ぶ

弾側に、起こす Activate と、当たり／時間切れで戻す処理を組みます。

BP_Bullet

関数 Activate（引数 SpawnLocation, SpawnRotation）
  → Set Actor Location And Rotation（SpawnLocation, SpawnRotation）
  → Set Actor Hidden In Game（false）
  → Set Actor Enable Collision（true）
  → Set Actor Tick Enabled（true）
  → Set Component Tick Enabled（Projectile Movement, true）
  → Set Velocity（Projectile Movement）
        = Get Actor Forward Vector × 3000.0
  → Set Timer by Function Name（Function: ReturnToPool, Time: 3.0）
        Return Value → ReturnHandle へ保存

On Component Hit（Sphere）
  → ReturnToPool

関数 ReturnToPool
  → Clear and Invalidate Timer by Handle（ReturnHandle）
  → OwningPool → Sleep（Target: Self）

当たったとき（On Component Hit）と、3秒たっても当たらなかったとき（Timer）の、どちらでも ReturnToPool を通ります。行き先が Destroy ではなく プールへの返却 になっているのが、素直な実装との唯一の違いです。

確認する

まず比較用に、弾の記事の 素直なSpawn/Destroy版 を用意し、Standalone Game で起動して stat unitgraph を実行します。左マウスを押しっぱなしにして撃ち続けてください。

• 素直な実装 : Gameスレッドの折れ線が常に高めで波打ち、GCが走るたびに大きなスパイクが出ます。World Outlinerを見ると、弾のアクター数が増減を繰り返します
• プール実装 : 同じ連射でも、Gameスレッドの折れ線が 平ら です。弾のアクター数は 30のまま 動きません

たとえばGameスレッドが、素直な実装では 2.5ms を中心に 7〜9ms のスパイクが周期的に出ていたのが、プール実装では 2.5ms 前後で平らになります（値は環境で変わります）。 スパイクが消えたこと が、GCを止められた証拠です。

うまくいかないときの切り分けです。

• 弾が最初から見えている → BeginPlay の生成直後に Sleep を呼んでいない。作った30個がそのまま画面に出ている
• 2発目以降が出ない → GetBullet が眠っている弾を見つけられていない。Sleep で Set Actor Hidden In Game をオンにできているか確認する
• 起こした弾が飛ばない、または止まっている → Activate で Set Velocity を入れ直していない。Projectile MovementのTickをオンに戻したかも確認する
• 弾が前回の方向へ飛ぶ → 返却時に速度をリセットしていない。Stop Movement Immediately を Sleep に入れる
• 見えないのに何かに当たる → Set Actor Enable Collision をオフにし忘れている。眠っている弾のコリジョンが残っている
• プール版でもスパイクが出る → ReturnToPool が Destroy Actor を呼んでいないか確認する。1つでもDestroyが残るとGCが復活する

ポイントは2つです。

• 生成と破棄を「最初の一度」に閉じ込める: プールの本質は、Spawn を BeginPlay の初期化だけに、Destroy をゼロにすることです。毎フレームの出し消しが消えれば、そのぶんのGameスレッド負荷とGCスパイクがまとめて消えます
• 眠らせる／起こすは対称に書く: Sleep で止めたもの（表示・コリジョン・Tick・動き・タイマー）は、Activate で1つずつ戻します。片方だけ書くと、見えない弾が当たる・戻した弾が飛ばない、といったバグになります。2つの関数を並べて、止めたものと戻すものが一致しているか見比べてください

当たったときの火花や爆発も、プールと相性が良い題材です。エフェクト用のアクターやNiagaraも同じ発想で使い回せます（→ Niagaraの記事）。

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おまけ：先に知っておくと良いこと

• Niagaraやサウンドには専用のプールがある: パーティクルは、毎回 Spawn System at Location するより、Niagara側の非アクティブ化で使い回すほうが軽くなります。「出し消しが多い部品」を見つけたら、まずエンジン標準の再利用の仕組みがないかを確認してください
• プールのウォームアップは読み込みの谷でやる: BeginPlay で30個を一気に作ると、その瞬間だけ生成コストがまとまって出ます。レベル開始直後やローディング画面の裏で作っておくと、プレイ中に生成の山が来ません
• AIやキャラクターのプールは慎重に: 弾のように単純な状態しか持たないものはプール向きですが、AIコントローラーやビヘイビアツリーを抱えるキャラクターは、状態のリセット漏れが起きやすくなります。まずは弾・エフェクト・ダメージ数字のような 軽くて数が多いもの から始めてください
• 返却漏れは静かなバグになる: どこかの経路で ReturnToPool を呼び忘れると、その弾は眠らないまま在庫から外れ、プールが少しずつ枯れていきます。返却を通る経路（当たった／時間切れ／画面外／レベル遷移）を洗い出して、すべてが ReturnToPool へ合流するようにしておきます
• 測ってから、また測る: プール化したら、もう一度 stat unit を回してください。Gameが下がった結果、今度はGPUや描画がボトルネックになっているかもしれません。最適化は「測る→直す→また測る」の繰り返しです（→ 計測の記事）

まとめ

• Spawn Actor / Destroy Actor の繰り返しは、 メモリ確保とGC でGameスレッドを重くする
• プーリングは、決まった数を 消さずに眠らせて使い回す 。生成と破棄を最初の一度に閉じ込める
• 眠らせるときは 表示・コリジョン・Tick を止め、弾では Projectile Movementの動き も別に止める（Tickを切ってもコンポーネントは動き続ける）
• 在庫は 配列 で持ち、 返却時に状態をリセット する。忘れると前回の状態が残る
• プールが空のときは 伸ばす か 古いのを再利用する かを決めておく
• そして何より、 まず計測してから 導入する。数が少ないなら不要

いま作っているゲームで、毎フレーム出し消ししているものは何でしょうか。まずは素直に作って stat unit を打ち、Gameスレッドが本当に重いのかを確かめるところから始めてください。重さの正体が「読み込みの遅さ・メモリの膨らみ」だったなら、次はソフト参照と非同期ロードへ進みます。