【Unite Tokyo 2019】Unityとプロシージャルで作るオープンワールド背景

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September 26, 19

スライド概要

2019/9/25-6に開催されたUnite Tokyo 2019の講演スライドです。
大下 岳志(ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン合同会社)

こんな人におすすめ
・オープンワールドゲームを設計したいプランナー
・広域な背景を作成したいアーティスト
・従来よりも高い3D表現を目指す方

受講者が得られる知見
・Unityでオープンワールドゲームを作るためのワークフロー
・ワールドビルディング機能と他ツールとの連携
・LWRPによるバランスの取れた絵作りの手法

Unityのイベント資料はこちらから:
https://www.slideshare.net/UnityTechnologiesJapan/clipboards

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リアルタイム3Dコンテンツを制作・運用するための世界的にリードするプラットフォームである「Unity」の日本国内における販売、サポート、コミュニティ活動、研究開発、教育支援を行っています。ゲーム開発者からアーティスト、建築家、自動車デザイナー、映画製作者など、さまざまなクリエイターがUnityを使い想像力を発揮しています。

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各ページのテキスト
2.

Unityとプロシージャルで作る オープンワールド背景 大下岳志 ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン 2

3.

目次 サンプル紹介 ワークフロー解説 具体例:樹木の配置 具体例:地形デザイン まとめ 3

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サンプル紹介

6.

Open World Demo ・1000m×1000m×500m ・Terrain機能による地形作成 ・約42000個の配置オブジェクト ・フィールド制作 2人月 iOS版、 PC版 プレイアブルデモ展示中 6

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Open World Demo Unity 2019.1 ・LightWeight Render Pipeline ・Post Processing Stack V2 ・Shader Graph ・H-LOD ・DOTS 7

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ワークフロー解説

9.

ワークフロー解説 Unity Terrain ・画像ベースの地形生成機能 Heightmap …地形の高さ情報 Splatmap …質感の分布 Treemap …樹木の分布 Detailmap …草など小物の分布 ・ただしデータは独自形式 ・ランタイムで3D化。LODが強力 広範囲の地形生成に向いている機能 9

10.

ワークフロー解説 Unity TerrainTools ・Terrain編集の不足を拡充する機能セット 2019.1~ Package Managerからインストール ・Terrainエディターへの編集機能追加 ・Terrain Tool Box …プロジェクト全体の Terrainユーティリティー 10 「新機能のTerrain Toolsパッケージで 作業を高速化させよう」 https://blogs.unity3d.com/jp/2019/05/28/ speed-up-your-work-with-the-newterrain-tools-package/

11.

ワークフロー解説 Unity TerrainTools 今回着目した機能 ・Replace Splatmaps ・Export Splatmaps ・Export Heightmaps TreemapとDetailmapは現状入出力できない 11

12.

ワークフロー解説 12

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ワークフロー解説 FBX FBX Asset Asset Procedural Bitmap CSV Height Splat Detail* Placement Bitmap Bitmap Height Height Splat 13

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ワークフロー解説 Unity 地形生成 FBX FBX Asset Asset Bitmap CSV Height Splat Detail Placement Bitmap Bitmap Height Height Splat 14

15.

ワークフロー解説 Unity 地形生成 ・Terrain/Terrain Toolsで作成 ・全体を4分割(解像度確保のため) ・Roadmap… →オリジナル要素。Paint Texture機能を 使ってごく大まかな道の情報を描画 ・Export Heightmaps、Export Splatmapsで HeightmapとRoadmapを出力 詳細な作成手順は後半に紹介 15

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ワークフロー解説 Substance Designer FBX FBX Asset Asset Bitmap CSV Height Splat Detail Placement Bitmap Bitmap Height Road Height Splat 16

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ワークフロー解説 Substance Designer 17

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ワークフロー解説 Substance Designer Heightmapと Roadmapの スロット ・HeightmapとSplatmapの インポート ・4枚のHeightmapを1枚に 18

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ワークフロー解説 Substance Designer 傾斜が大きい 箇所を抽出 基準より高い場所を 抽出 Roadmapを加工し、 自然な街道を生成 19

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ワークフロー解説 Substance Designer 草原の発生する Densityを生成 樹木の発生する Densityを生成 茂みの発生する Densityを生成 20

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ワークフロー解説 Substance Designer Splatmapを 生成 R G B A 21

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ワークフロー解説 Substance Designer R G Detailmapを 生成 B A 22

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ワークフロー解説 Substance Designer Heightmapを 生成 23

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ワークフロー解説 Substance Designer Unity Houdini Input Heightmap × 4 (L16) Heightmap (L16) Detailmap (RGB8) SplatmapRGB (RGB8) SplatmapA (L8) Heightmap × 4 (L16) Roadmap (L8) Splatmap × 4 (RGBA8) 24

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ワークフロー解説 Houdini FBX FBX Asset Asset Bitmap CSV Height Splat Detail Placement Bitmap Bitmap Height Road Height Splat 25

26.

ワークフロー解説 Houdini 26

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ワークフロー解説 Texture解像度に 合わせたGridを生成 Houdini 各画像を インポート 各画像の情報を Gridに付加 Heightmapから Terrain形状を復元 27

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ワークフロー解説 Houdini Densityが 低い箇所を 削除 面積を測定 ポイント散布 配置物の割り振り 28 崖配置 樹配置 草配置 茂み配置

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ワークフロー解説 Houdini 全ポイント統合 Attributeを整理 29

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ワークフロー解説 Houdini プレビュー生成 30

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ワークフロー解説 Maya FBX FBX Asset Asset Bitmap CSV Height Splat Detail Placement Bitmap Bitmap Height Road Height Splat 31

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ワークフロー解説 Maya スキャンデータの加工 Unity Asset Store ・Book Of The Dead: Environment ・Buried Memories Volume 1: Yggdrasil - Icon Pack ・The Blacksmith: Environments 32

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ワークフロー解説 Maya スキャンデータの加工 ・Houdini仮モデルに合わせた 形状調整 ・Soft Selectionで頂点移動 Meshの継ぎはぎ 33

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ワークフロー解説 FBX FBX Asset Unity インポートAsset / 修正作業 Bitmap Height Splat Detail CSV Placement Bitmap Height Splat Bitmap Height Road 34

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ワークフロー解説 Unity インポート / 修正作業 エディター拡張 CSVファイルをインポートし、 1行毎にTransform情報と Prefab名を取得。これに基づ いてPrefab Instanceを生成 ×行数分 MayaをMELやPythonで拡張するのに近い 35

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ワークフロー解説 Unity インポート / 修正作業 エディター拡張 CSVファイルをインポートし、 1行毎にTransform情報と Prefab名を取得。これに基づ いてPrefab Instanceを生成 ×行数分 MayaをMELやPythonで拡張するのに近い 36

37.

ワークフロー解説 Unity インポート / 修正作業 37

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ワークフロー解説 補足とまとめ アセット配置のプロシージャル化 ・地形の形状変更、新規追加、 拡張などに柔軟な対応ができる ・アセットの修正、変更も即時反映 (別アセットで別Verなども) ・配置に不満があれば、配置フローのみ 修正で対応できる 地形・アセット・配置を非同期的、 非破壊的に編集する事ができる 38

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具体例:樹木の配置 FBX FBX Asset Asset Bitmap CSV Height Splat Detail Placement Bitmap Bitmap Height Height Splat 39

40.

具体例:樹木の配置 実現したい事 ・地形の上にランダムに1種の木を配置 する事は比較的簡単 それだけでは単調かつ不自然 40

41.

具体例:樹木の配置 実現したい事 ・崖、街道、高地には配置しない 41

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具体例:樹木の配置 実現したい事 ・崖、街道、高地には配置しない ・粗密のリズムがある配置 42

43.

具体例:樹木の配置 実現したい事 ・崖、街道、高地には配置しない ・粗密のリズムがある配置 ・標高による種別の変化 43

44.

具体例:樹木の配置 実現したい事 ・崖、街道、高地には配置しない ・粗密のリズムがある配置 ・標高による種別の変化 ・簡易な森林の再現 ・密生の外周の樹木は背が低い ・中心部の樹木は背が高い ・中心部の低い箇所には葉が少ない ・低い層は草や茂みで覆われている 44

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具体例:樹木の配置 アセット 配置するオブジェクトを選定 ・Book Of The Dead: Environment からデータを流用 簡易な森の再現 ・大きさ5段階 標高による種別の変化 ・種別は高地用/低地用の2種類 45

46.

具体例:樹木の配置 Substance Designer 樹木のDensityを生成 ・斜面の分布を作成 ・高地分布を作成 ・街道分布を太くしたものを作成 ・ノイズを作成 46

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具体例:樹木の配置 Substance Designer 樹木のDensityを生成 崖、街道、高地には配置しない ・斜面の分布を作成 ・高地分布を作成 ・街道分布を太くしたものを作成 粗密のリズムがある配置 ・ノイズを作成 4枚を全て加算 ・レベル補正で階調を調整 47

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具体例:樹木の配置 Substance Designer 茂みのDensityに影響を加える 簡易な森の再現 ・樹木のDensityをレベル補正 ・茂みのDensityに加算 Density同士を相互に影響させる 48

49.

具体例:樹木の配置 Houdini Densityから配置情報を生成 ・Densityの低い箇所を削除 ・ポイントを散布 ・ポイントにDensityをコピー 簡易な森の再現 ・Densityをベースにサイズを決定 標高による種別の変化 ・ポイントの高さでPrefab名を分岐 49

50.

具体例:樹木の配置 結果 ・崖、街道、高地には配置しない 50

51.

具体例:樹木の配置 結果 ・崖、街道、高地には配置しない ・粗密のリズムがある配置 51

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具体例:樹木の配置 結果 ・崖、街道、高地には配置しない ・粗密のリズムがある配置 ・標高による種別の変化 52

53.

具体例:樹木の配置 結果 ・崖、街道、高地には配置しない ・粗密のリズムがある配置 ・標高による種別の変化 ・簡易な森林の再現 ・密生の外周の樹木は背が低い ・中心部の樹木は背が高い ・中心部の低い箇所には葉が少ない ・低い層は草や茂みで覆われている 53

54.

具体例:樹木の配置 補足とまとめ プロシージャルの実践 ・植生学的な正確さはあまりない ・絵画的、イラスト的なアプローチ アーティストの感性を自動化によって スケールさせる事に、アーティストが プロシージャルを扱う価値がある 54

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具体例:地形デザイン FBX FBX Asset Asset Bitmap CSV Height Splat Detail Placement Bitmap Bitmap Height Height Splat 55

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具体例:地形デザイン 実現したい事 ビジュアルだけではない、 プレイフィールドとしての地形 オープンワールドRPG風 ・アイレベル(サードパーソン視点) ・移動速度(徒歩での移動) →フィールドの広さ →ディティール、衝突判定の解像度 56

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具体例:地形デザイン フィールド全景 ・プレイフィールドの周囲に環境背景 →全景は島型 または 盆地型 (組み合わせて海岸も) ・フィールド端の見え方による影響 →島型 …全景や広さが把握しやすい →盆地型…全景や広さが曖昧になる 今回フィールドは盆地型を採用 57

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具体例:地形デザイン フィールド内部 ・階層の違いを用いた迷路構造 →迷路の壁=階層の違い →スロープで異なった階層を繋ぐ ・プレイアブルな環境での制作 →広大な地形はイメージが難しい 58

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具体例:地形デザイン Unity 地形生成 ・Raise or Lower Terrain →島型or盆地型の形状を作成 ・Sculpt/Terrace →フィールド部分を階層化 59

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具体例:地形デザイン Unity 地形生成 ・Raise or Lower Terrain →おおまかな形状を作成 ・Sculpt/Terrace →フィールド部分を階層化 ・Set Height →階層構造の微調整 60

61.

具体例:地形デザイン Unity 地形生成 ・Raise or Lower Terrain →おおまかな形状を作成 ・Sculpt/Terrace →フィールド部分を階層化 ・Set Height →階層構造の微調整 ・Sculpt/Bridge →階層同士をスロープで接続 61

62.

具体例:地形デザイン Unity 地形生成 ・演出的な起伏の追加 →ノイズをHeightmapに乗算 →周波数の違うノイズを組み合わせる →階層毎にノイズのランダムシードを変更 ・形状の修正/追加 →崖面を滑らかな形状に →崖面にディティールを追加 プロシージャルで加工、手作業で仕上げ 62

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具体例:地形デザイン 補足とまとめ プレイフィールドとしての地形デザイン 自動化が難しい プランナー担当? ・島型 or 盆地型、階層構造 ・プレイアブルな環境での作成 アーティスト担当? 自動化の可能性大 ・演出的な形状の付加 ・ディティールアップ、仕上げ 63

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まとめ

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まとめ ・Unityで大量のオブジェクトが扱える ・大規模化するプロジェクトには プロシージャルを取り入れる事をおすすめ ・個人開発のオープンワールドRPGも 充分にあり得る Unity+プロシージャル 大規模開発だって民主化!? 65

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Thank you.