『修羅道』制作事例 モバイルハイエンドグラフィックゲーム実現まで
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講演動画：https://www.youtube.com/watch?v=Iy0WWtMJgNQ 2018年10月14日に行われた「UNREAL FEST EAST 2018」における株式会社ガンバリオン様の講演で使用されたスライドです。 ●公式サイト https://unrealengine.jp/unrealfest/ ＝＝＝ UE4にて開発したスマートフォン用ゲーム『修羅道』において、UE4の勉強から始めて、期間半年でどのようにモバイルハイエンドグラフィックゲームを実現したかお話します。アセット制作や最適化、モバイルならではの問題点などを解説していきます。
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- 4. #ue4fest#ue4fest ■１部：3カ月で基本を完成させたワークフロー 1-1 開発が始まるまで 1-2 UE4の検証 1-3 ハイエンドクオリティを実現するために 1-4 ワークフローに関するTips ■２部：リリースに向けて、最適化 2-1 リリースに向けて 2-2 最適化 2-3 ここが困った アジェンダ
- 23. #ue4fest#ue4fest キャラモデル 主な使用ツール Maya ZBrush Substance Painter ポリゴン：約47,000tris テクスチャ：1024x1024 diffuse / material / normal 1モデルにつき1枚ずつ 1-3 ハイエンドを実現するために
- 24. #ue4fest#ue4fest マテリアル テクスチャ構成はキャラクター/武器/ステージ共通 ・diffuse ・material(R=roughness G=metallic B=ambient occlusion) ・normal モバイルレンダラではAOは効かなかったが コントラストの強いビジュアルなので あまり気にならなかった 1-3 ハイエンドを実現するために
- 27. #ue4fest#ue4fest 1-3 ハイエンドを実現するために 武器モデル 主な使用ツール Maya Mudbox ZBrush Substance Painter ポリゴン：約1,000~11,000tris テクスチャ：1024x1024 diffuse / material / normal 1モデルにつき1枚ずつ
- 28. #ue4fest#ue4fest 武器モデル・少ない光源への対応 武器用ライトを用意して視認性を上げる ・ステージの光量では目立たないため 1-3 ハイエンドを実現するために BEFORE AFTER
- 37. #ue4fest#ue4fest バリエーション・体格と矢、角 ・体格はアニメーションBPで ボーンをスケール ・刺さった矢や角は予め刺さった 状態でスケルタルメッシュを用意 「Hide Bone by Name」ノードで 不要なものを非表示に 1-3 ハイエンドを実現するために
- 41. #ue4fest#ue4fest ステージ 主な使用ツール Maya ZBrush Substance Painter ポリゴン： 1区画 約110,000tris 1-3 ハイエンドを実現するために
- 45. #ue4fest#ue4fest ステージ・立体感のある壁と地面 壁や地面にはAチャンネルにHeight情報の 入ったマテリアルを使用 ・壁は100ポリゴン程度 1-3 ハイエンドを実現するために
- 50. #ue4fest#ue4fest エンジニアリング デザイナーが用意したこれらのアセットを試しに表示 ・キャラクター +武器：50,000tris x 2体 ・ステージ ：stat Engine コマンドで確認する 処理量の最大タイミングで100,000tris 程度 （マテリアルもデザイナーの希望クオリティ） 1-3 ハイエンドを実現するために
- 53. #ue4fest#ue4fest プレビュー ・モバイルプレビュアを使用してエディタ内で見た目を確認しつつ作業 ・実機上での動作に不安もあったため、実機による確認は必須とし、 最終的なクオリティの確認には iPhone 6s を使用 1-3 ハイエンドを実現するために
- 58. #ue4fest#ue4fest ビルドの自動化 ・専用でビルドマシンを１台用意 コンソールからビルド、パッケージをモバイル端末のブラウザからダウンロー ドできるよう構成 Jenkinsから iOS, Android版のパッケージを常に最新でビルドし続ける ・参考：株式会社ヒストリア 様 ブログ 「 [UE4] 4.9におけるパッケージングまとめ ～ProjectLauncher & Console編～」 http://historia.co.jp/archives/3684/ 1-4 ワークフローに関するTips
- 59. #ue4fest#ue4fest ライティングのバッチ処理 ・ステージのライトビルドをワンボタンで複数レベルの処理を連続実行できる ように整備 必要に応じてライトビルドを夜間実行 ・参考：株式会社ヒストリア 様 ブログ 「[UE4] ライトビルドをコマンドから実行しよう！」 http://historia.co.jp/archives/7343/ 1-4 ワークフローに関するTips
- 65. #ue4fest#ue4fest UE4の改造箇所 – Android 向け対応 ・SaveData保存場所がユーザからアクセス可能な場所になっていたため変更 ・OBB（拡張ファイル）を使用すると一部端末では READ_EXTERNAL_STORAGEのパーミッションを取らないと OBBにアクセスできないため起動時に権限要求を行う （Galaxy s7 edge で確認） 1-4 ワークフローに関するTips
- 66. #ue4fest#ue4fest HDDネックの解消 ・特にパッケージング中、明らかにHDDネックになっていることを確認 SSDの導入でビルド時間を４割程度短縮 1-4 ワークフローに関するTips
- 67. #ue4fest#ue4fest 最終的なPCスペック OS Windows 10 Pro 64bit CPU Intel Xeon E5-1620 v3 メモリ 16 GB グラフィック NVIDIA GeForce GTX 960 SSD 250GB x2 HDD 2TB この構成で重くなることも少なく快適に作業ができた 1-4 ワークフローに関するTips
- 72. #ue4fest#ue4fest ポストエフェクトの調整と追加 ・Bloom ・Exposure Compensation ・Depth of Field 2-1 リリースに向けて
- 75. #ue4fest#ue4fest Depth of Fieldの実装 ・UE4アップデートにより Androidでも使えるようになった ※4.17 で修正確認済み 2-1 リリースに向けて
- 82. #ue4fest#ue4fest 目標設定 - Android 当時のハイエンドSoCだったSnapdragon820を下限端末に選定 ・処理落ち・熱の問題が大きかったものの、後継の Snapdragon 835 のモデルが 殆ど無かったため 2-2 最適化
- 83. #ue4fest#ue4fest 目標設定 - iOS iPhoneはiPhone 6sを下限端末として選定 ・２年前のモデルなら一定のシェアがあると考えたため ・同世代以降のiPad系デバイスもサポート 2-2 最適化
- 84. #ue4fest#ue4fest 最終的な目標 ・iPhone 6s以上 及び Snapdragon 820相当以上のAndroid ・30fpsの維持 ・iPhone系端末は r.MobileContentScaleFactor=2.0 を設定 ・Androidはデフォルト設定で基本的に r.MobileContentScaleFactor=1.0（1280x720） ・Androidにおけるサーマルスロットリングの抑止 2-2 最適化
- 85. #ue4fest#ue4fest 最終的な目標 ・Android, iOS いずれも処理落ちしていたものの より処理落ちが深刻だったAndroidさえ動けばこちらは問題になることは無いと想定 →これ以降は基本的にAndroid端末で検証 （スライド上のデータもSnapdragon 820搭載Android端末でのもの） 2-2 最適化
- 87. #ue4fest#ue4fest 負荷状況の確認 ・stat fps, stat unit, stat unitgraph コマンド ・Snapdragon Profiler 最も処理落ちの激しかった下限端末 Snapdragon820 搭載 Android デバイス実機で 処理落ちする箇所を調べた結果、Draw, GPU の負荷の高さが問題と確認 ・参考：CEDEC2017 - Epic Games Japan 様 講演 「UE4 プロファイリングツール総おさらい（グラフィクス編）」 https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/cedec2017-ue4 2-2 最適化
- 90. #ue4fest#ue4fest アクターのマージ レベルは全部まとめてしまうとクリッピングが効かなくなってしまい、 逆に重くなってしまうので程よく、負荷状況を見つつマージ 2-2 最適化 ドローコール 数 Draw 処理時間 マージ前 1,120回 85ms マージ後 185回 33ms 特に重かった場所
- 94. #ue4fest#ue4fest パーティクルをパターンアニメに変更 ・数が多く、かつ小さくて静止している背景の蝋燭の炎はマージできない ビルボードは使わず、板ポリゴンを２枚十字に重ねてからマージ ・パーティクルへの対策だったが CPUの処理時間に対する効果が高かった 2-2 最適化 炎アクター数 Draw処理時間 Game処理時間 対策前 128個 71ms 29ms 対策後 1個 65ms 25ms ボスバトルの場面の場合
- 95. #ue4fest#ue4fest 2-2 最適化 視覚化機能による問題個所の確認 ・問題になっていそうな箇所を分かりやすく簡単に確認できる 怪しい箇所をエンジニアが手元で軽く調整してみて効果の程を確認 Lightmap Density, Shader Complexity の調整で効果が確認できた
- 96. #ue4fest#ue4fest ・Lightmap Density － ライトマップ密度の高い部分を修正 2-2 最適化
- 97. #ue4fest#ue4fest ・Shader Complexity － エクスポートミスで表示されている判定ポリゴンを削除 2-2 最適化
- 98. #ue4fest#ue4fest 描画APIの選択 ・iOS は当初より Metal を使用していた 元々GLES3.1より高速な動作を確認しており、動作も安定していた 2-2 最適化
- 99. #ue4fest#ue4fest 描画APIの選択 ・Androidは Vulkan に変更 Experimental とされており検証段階で不安定だったため避けていたが 残りの期間が少ない中、サーマルスロットリングが依然発生していたため Vulkanを有効にして負荷を下げる方法しか取れる手が無い状態だった →当時の最新版で再度検証を行った結果、一部の端末でちらつく不具合があったものの 以前との比較では安定してきていたため採用 UE4.20現在もExperimentalとされており、Android版については注意が必要 2-2 最適化
- 100. #ue4fest#ue4fest その他の最適化 ・異方性フィルタのオフ →16%程度のGPU負荷改善 ・テクスチャ解像度の変更 キャラクターのテクスチャサイズを 2048x2048 から 1024x1024 に変更 →2体分で 7% 程度のGPU負荷改善 2-2 最適化
- 102. #ue4fest#ue4fest UE4特有の不具合 ある程度致命的なものがリリースされているものから出てくることが →UE4.17.0 で立体音響がiOSデバイスの左右片方からしか音が出ない （現在修正済み・未確認） →UE4.18.3 でパッケージングしたバイナリがリジェクト（現在修正済み） 等々… AnswerHub, Unreal Engine Issues の事例を検索して対応方法を検討 立体音響などかなり先のバージョンで修正予定と判明して断念した表現も… アップデートを続ける運営型のゲームには注意が必要 2-3 ここが困った
- 103. #ue4fest#ue4fest ボーン数の制限が追加 ・キャラモデルの使用ボーン数 125 本 ・UE4.20でES3.1環境下で(Metal, Vulkan 含む) スケルタルメッシュのボーン数が75を超えると アサートに失敗する仕様が追加 エンジンコード変更による上限の変更で修正 2-3 ここが困った
- 104. #ue4fest#ue4fest ブループリントのネイティブ化 ・ネイティブ化ツールは不具合による制約から断念 ・マップ型変数を使用するとネイティブ化に失敗する不具合が Unreal Engine Issues に掲載されていることが判明（修正済み・未確認） →使うつもりだったものの途中から有効にしたことも問題 使う気があれば初期から有効にして様子を見るべきだった リアルタイムに複雑な処理を多数行うようなゲーム性ではなく、 より描画周りに改善の余地があったため今回はこのまま 2-3 ここが困った
- 105. #ue4fest#ue4fest UE4の不具合の調査方法のまとめ ・クラッシュやモバイルでの問題はXcodeなどデバッガを実機に接続して問題個所の調査 ・githubからソースコードを取得して差分の確認（コミットが多数まとめられていると難しい） ・古いUE4で起動して異常のあるバージョンの調査 ・Forum, AnswerHub, Unreal Engine Issues で事例検索・質問 小手先の対応でなんとかなるものもあれば、内部知識を要し手元での対応が難しいものも モバイル含め特に続々と機能が追加される部分については検証をしっかり行う必要がある 2-3 ここが困った
- 106. #ue4fest#ue4fest まとめ