UE4とBlenderでランニングコストを抑えるモダンなワークフロー
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講演動画：https://youtu.be/P1U7XkhB6VM 2019年10月6日に行われた「UNREAL FEST EAST 2019」における「UE4とBlenderでランニングコストを抑えるモダンなワークフロー」の登壇資料です。 ●公式サイト https://unrealengine.jp/unrealfest/ === このセッションでは小規模でモダンなゲーム開発に興味があり、ツールの導入コストやランニングコストを抑えたい方を対象に、UE4とBlenderを実戦に投入した開発フローについてご紹介します。現場で問題になりがちなテクニカルな問題への対処や、UE4とBlenderを駆使した高速なイテレーションについても解説いたします。UE4やBlenderを現場で導入したい！という方にぜひ聞いていただきたい内容です。
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UE4とBlenderでランニングコストを抑えるモダンなワークフロー
- 1. #ue4fest#ue4fest UE4とBlenderでランニングコスト を抑えるモダンなワークフロー 株式会社 Indie-us Games 代表取締役 中村 匡彦 アートディレクター 坂井 真
- 2. #ue4fest#ue4fest 株式会社Indie-us Games 関西でUE4を使ったゲーム、映像、建築、VRなど、 ありとあらゆるプロジェクトをやってます！ 最近関わったプロジェクト ・ドラゴンクエストVR ・ガールズ&パンツァー 最終章 第2話 ・FUJI ROCK`19 EXPerience 会社紹介
- 3. #ue4fest#ue4fest 名前 : 中村 匡彦 株式会社Indie-us Games 代表取締役 ゲーム業界歴 12年。UE4の何でも屋。 UE4だけでなく、Blenderも推進中！ 自己紹介
- 10. #ue4fest#ue4fest 『無料のツールなんて機能は対したことがない』 『無料だからサポートがない』 全然むしろ、そんなことはなく！ オープンソース故の強みがあります。 無料だから機能が弱い？
- 13. #ue4fest#ue4fest UE4の開発元である、Epic Gamesが助成金プログラムであるEpic Mega Grantsにより、Blenderに120万ドルの支援。 現在BlenderにとってもEpic Gamesは最大のパトロンに。 Blender Development Fund https://fund.blender.org Epic GamesがBlenderを支援
- 14. #ue4fest#ue4fest 名前 : 坂井 真 株式会社Indie-us Games アートディレクター デザイナー暦30年… 3D CG暦25年くらい… UE4で結婚したひと 自己紹介
- 15. #ue4fest#ue4fest • 90年代にオランダのCGスタジオにてAmiga向けのレイトレーサーとし て開発された。SGI IRIXなどに移植されBlenderと名称変更される。 • その後Ton Roosendaalが設立したNaN社（Not a Number Technorogies）がWindows版を開発（98年）当初は有料版があった。 • 2001年にNaN社は経営破綻…しかしTonは「ソースコード開放！」を合 言葉にBlender Foundation（Blender財団）を設立した。 • ※AmigaとかSGIに反応するひとは… Blenderの歴史、知ってますか？
- 17. #ue4fest#ue4fest • OSS（オープンソースソフトウエア）なのでUE4と同じく、何か問題が 生じたときにソースに当たれるのは強い • 基本的なポリゴンモデリング機能において、各DCC間の圧倒的なアドバ ンテージというものを探すのは難しいほど、これらの機能は枯れて（成 熟して）いる • 最新版2.8xにおいては、懸念だった右クリック選択などの独特すぎる操 作性が刷新され、他のDCCからの移行コストが大幅に削減された。 • Python周りについては後の解説で！ なぜBlenderなのか？
- 28. #ue4fest#ue4fest ZbrushとBlenderの連携：GoB • Zbrush to Blenderをワンボタンで実 現するソリューション • 2.8対応版は改良され、スムージング グループなどのエクスポートが可能 • 使い心地はGoZと変わらない https://github.com/JoseConseco/GoB
- 29. #ue4fest#ue4fest Substance PainterとBlender • 2.7x時代からSPで作成 したPBRテクスチャを利 用できるシェーダーはあ ったが、2.8xでは Eeveeで手軽にルックを 確認できるようになった • IUGの場合、Liveリンク は利用していないがむし ろそのほうがやりやすい
- 37. #ue4fest#ue4fest Blender2.8グリースペンシルの強化機能 • アノテーション（注釈）とグリースペンシルが分離 • バケツツールが追加。閉領域の塗りつぶしが簡単になった • 従来からあるストロークのスカルプトや変形が分かりやすく高速に • グリースペンシル専用のモディファイヤ（ミラーなど）が用意された • アニメーション機能も強化。リグを組んで動かせる！ • 専用の作業スペースが用意された。 • グリースペンシルの機能だけで講演できるほど多機能…
- 39. #ue4fest#ue4fest Blender2.8スカルプトの強化機能 • EeveeによるPBR表示のままスカルプト作業ができる！ • 2.7xからあるDyntopoも高速化。さらにパフォーマンス向上される予定 • 全体的にスカルプトブラシの操作性・手触り感が向上 • スカルプトにマスク機能が標準で入った • モーフ（シェイプキー）の作成がはかどる！ • 2.81ではさらなるスカルプトモードの機能強化が進行中 • 自動リトポまわりのアドオンも続々整備されつつある
- 42. #ue4fest#ue4fest Blenderで法線のコントロール • ３つのCubeはすべて同じポリゴンモ デルで、エッジにベベルをかけている • それぞれに「重み付き法線モディファ イヤ」を付加し、法線をコントロール • この他にも「法線編集モディファイ ヤ」で放射状法線や他の形状からの法 線転写が行える
- 46. #ue4fest#ue4fest UE4のアンリアルスケルトン互換を考えると… • ボーンの接続を解除した場合、中間にリンクが生じる。 • そのため、アンリアルスケルトン互換とは言えなくなる。 • 一種の二重関節になるので便利ですが自社案件などで… • マーケットプレースのキャラクタアセットでは使えません。 ※「と思われます」の解釈でお願いします。
- 47. #ue4fest#ue4fest ボーンと頂点グループの対応 • メッシュとアーマチュアのバインデ ィングを行うと頂点グループがボー ンに対応して作成される • バインディング後にボーンの名称を 変更すると自動的に頂点グループの 名称も変更される。 • バインディングの前後で自由にシェ イプキー（モーフ）の作成が可能
- 49. #ue4fest#ue4fest Blenderでスケルタルメッシュを作る・編集する • メッシュをアーマチュア（スケルトン）にペア レントする際「アーマチュア変形」を選択する ことで各ボーンに対応した頂点グループが作成 され、自動でウエイトを振ることができる。 • 頂点グループを自動で作成するかどうか、ウエ イトを振るかどうかは任意で選択可能。 • ボーン変形は「アーマチュアモディファイヤ」 が行うが、ウエイトデータはメッシュ自体が保 持しているのでアタッチ・デタッチを自在に行 える。
- 50. #ue4fest#ue4fest アーマチュアモディファイヤ • アーマチュアモディファイヤは「メッシュのボ ーン変形」だけを制御している • 頂点グループとウエイトはメッシュそのものが持っている。 • デュアルクオータニオンは「体積を維持」で実 装されている（ゲームエンジンにはもちろん持 っていけませんが） • バインド対象を頂点グループとボーンエンベロ ープで選択できる
- 51. #ue4fest#ue4fest Blenderのモーフ（シェイプキー） ↑の例ではポリゴン編集モードで頂点をプ ロポーショナル編集している • Blenderのモーフはシェ イプキーと呼ばれている • メッシュをボーンにバイ ンドする前後で自由にシ ェイプキーの追加・編 集・削除が可能 • もちろんモーフターゲッ トを使ったシェイプキー も作れるが、Blenderな ら直接編集したほうが便 利だと思われる
- 52. #ue4fest#ue4fest シェイプキーとドライバ • Blenderでは「ドライバ」という機能で ボーンのトランスフォームとモーフをリ ンクさせることができる（エクスプレッ ションの一種） • これによりフェイシャルや関節変形の補 正にシェイプキーを利用することが楽に なっている • スクリプトやプラグインの支援なしにこ れらを実現できることは個人制作者や小 規模スタジオにとっては激しくありがた いことである。
- 53. #ue4fest#ue4fest Blenderのモーフとスカルプトモード • モーフの作成には当然スカ ルプトモードも利用できる • シェイプキーを作成し 「値」を1に設定してから スカルプトモードに入れば 良い • ハイディティールのモーフ も作成できるので映像分野 では特に便利 • アドオンでVATにも対応で きる。
- 54. #ue4fest#ue4fest Action Constraintについて • 左のGIFでキーを打っているのは spineとIKだけ • FootとToeはエクスプレッションで はなく、別のアクションをコンス トレイントで再生している • 一種のモーフターゲットの要領で 別のアクションをコンストレイン トとして利用できる
- 55. #ue4fest#ue4fest Action Constraintの使い方 • 足のボーンFootとToeに上記の3つ（任意）のキーを打ち動きを作成 • この動きを「foot」というアクションとして登録 • アクションコンストレイントを追加 • IKターゲットボーンのX回転（45度）でfootを再生させる
- 57. #ue4fest#ue4fest Blenderで作ったアセットをUE4で利用するために • スタティックメッシュでは何も問題なし • スケルタルメッシュでは経験と知識が必要。 • UE4はセンチが1単位→Blenderではメートルが1単位 • 座標系も違うのでスケルタルメッシュでは注意。 ※Blender側がすごい勢いで改良されているので1年後には解消されているかも…
- 59. #ue4fest#ue4fest スケルタルメッシュの座標軸とスケール調整 BlenderでFBXを出力 する際、設定が間違っ ているとrootボーンに 回転のトランスフォー ム 値 が 入 っ た 状 態 で UE4にインポートされ てしまう。
- 62. #ue4fest#ue4fest UE4用スケルタルメッシュのスケール設定手順 1. 通常の手順でアーマチュアとメッシュをスキニングする。 2. アーマチュアのスケールを100倍に巨大化（数値入力） 3. アーマチュアのスケールを適用（フリーズ）する 4. アーマチュアのスケールを0.01倍にする。（元の大きさに） 5. メッシュのスケールを適用する→スケールが１になる。 6. アーマチュアは0.01スケールのままでＯＫ ※現在IUG社内でこの手順を自動化しようとしています。
- 64. #ue4fest#ue4fest アドオンでこれらの設定を自動化することもできます！ • BlenderからキャラクターをUE4に持って行くのが面倒！ • スケール合わせもスケルタルメッシュでは「まだ」必要… • キャラクタアセットならAutoRigProでほぼ問題解決！ • 総合的UE4アセットはBlender-For-UnrealEngine-Addons ※アドオンの個別紹介は後のスライドでも行います。
- 67. #ue4fest#ue4fest ちょっとAnimation Nodes 1. 簡単なステージを用意。背景とライ トを置いたらメタボールをひとつ作 成して中央に配置 2. Animation nodesの専用エディタで ノードを追加。→Object Instancer 3. ノードでインスタンス数に20を入れ ると複製（インスタンス）が20個作 成される 4. Object Transform Outputを用意し ておく
- 68. #ue4fest#ue4fest もうちょっとAnimation Nodes 1. Vector Wiggleノードを追加 2. 各ノードをこんな風に接続 3. 結果↓
- 69. #ue4fest#ue4fest さらにもうちょっとAnimation Nodes ↑最終的なノード構成 • Time Infoノードを Evolutionに接続すれば アニメーション開始
- 82. #ue4fest#ue4fest UE4物理ビークルの「個人的な」感想：初見 • 良くある「物理的な挙動」のクルマ • そのままだと「あーアレ！」って感じ • あくまで「物理的な感じ」で、リアルとは言えない • 現実のパラメーターに縛られ過ぎで、それが爽快さを阻害 • 設定も色々面倒くさそうで、本気で触る気になれなかった…
- 83. #ue4fest#ue4fest UE4物理ビークルの「個人的な」感想：現在 • 実はセッティングを詰めると激しく面白くなる • 非物理なキャラクタアセットでは実現しづらい動きが可能 • 工夫すれば四輪車をベースに「見た目n輪車」もできそう • 設定できる項目が実車に基づいていて分かりやすい • 本気で触る機会があったので、かなり詰めて研究した！ 超いーじゃん！
- 85. #ue4fest#ue4fest UE4の物理ビークルを作成する上でのポイント • 基本はBoxと円柱が4つ、あとは骨を入れれば動きます。 • ビークルの場合、XフロントでFBX出力する必要がある。 • サスペンションをきちんとセットアップするには知識が必要。 • 四輪車が基本。二輪車や多輪の場合は工夫が必要。
- 91. #ue4fest#ue4fest ここで、実車だったら？という設計を考える。 • 駆動方式は四輪駆動（All Wheel Drive） • エンジン+電気モーターのハイブリッド型 • エンジンとモーターはリヤ・ミッドに搭載している。 • 過給機への冷気導入はフロントバルクヘッドのICで行う。 • 重たいバッテリーもフロントに搭載して重量バランスさせる。 • フロントサスペンションは変形ダブルウイッシュボーン • リヤサスペンションはストラット式
- 105. #ue4fest#ue4fest リアルタイム向けプロシージャルリグの特徴 • キーフレームアニメーションを使わないのでアニメーション用 コントローラーが不要（ぶっちゃけ骨だけあれば良い） • 動作を検証・確認する場合、DCC側ではコンストレイントの設 定だけを行う • UE4にはBlenderのコンストレイントは持って行けないので、 アニメーションBPで動作を再構築することになる
- 108. #ue4fest#ue4fest DCCツールからUE4ビークルを出力する際の注意 • 公式ドキュメント「ビークル（乗り物）アートの設定」 • https://docs.unrealengine.com/ja/Engine/Physics/Vehicles/VehicleConte ntCreation/index.html • ビークルのメッシュはX軸上に沿って正のX方向を向く • ジョイント（ボーン）もX軸が前方向（ロール）、Y軸が縦回転 （ピッチ）、Z軸が左右回転（ヨー）になるように設定する。
- 111. #ue4fest#ue4fest FBX出力の設定（アーマチュアのタブ） BlenderからFBX出力する際のアマーチュアの項目にあるプライマリとセカンダリのボーン軸の設 定は、rootボーンがワールド座標でどこを向いているのか、を設定すれば良い。 • パーツの位置決めをするための非デフォームボーンが 大量にあるので「デフォームボーンのみ」を外す • プライマリボーン軸はrootボーンがY軸に沿っている のでYになる。 • セカンダリボーン軸はX • その他の設定は通常のキャラクタと同じ • UE4キャラクタ、UE4ビークルという風にオペレータ ープリセットを保存しておくと楽
- 113. #ue4fest#ue4fest ビークル用スケルタルメッシュのインポート確認 • Rootボーンを選択してトラン スフォームを確認 • 左のスクショにある程度の誤 差は問題ない • 位置・回転は0、スケールは1 になっていること ←のスケルトンツリーで、グレー表示されているのは非デフォームボーン。物理ビーク ルではソケットが使えないようなので必要になる。
- 118. #ue4fest#ue4fest UE4にビークルのスケルタルメッシュをインポート まずはスケルタルメッシュとして正しい状態になっているかをチェックし、 物理アセットについてはビークル用の設定を行わなければなりません。 • スケルタルメッシュ • スケルトン • 物理アセット ※なお「SKL_」や「PHYS_」はIUGのアセット命名規則に従っています。
- 120. #ue4fest#ue4fest 物理アセットの設定は揺れモノと同じように行う • Rootの骨に物理アセットを作成 • Physics TypeはDefaultで • Angular Dampingを適時上げる • Inertia Tensor Scale超大事！
- 122. #ue4fest#ue4fest UE4ビークルアセットに必要なBPとデータ • タイヤデータ • Vehicle Wheel BP • ビークルアニメーションBP • Wheeled Vehicle Pawn (BP) ※物理ビークルは基本どれでも同じなのでサンプルコンテンツをDLすれば同じモノが用意されています。
- 125. #ue4fest#ue4fest ただし、使うノードはほぼ3つだけ！ 物理ビークル専用のVehicle Anim Instanceが親クラスになります。 • 「Wheel Handler」が物理ビー クルのタイヤの動きを決定する。 • 「ボーンをコピー」で移動and or回転を別のボーンにコピーする。 • 「注視点（Look at）」でターゲ ットとなるボーンの方向にジョイ ントを「回転追尾」させる。 スケルトンの位置と親子関係（ツリー構造）さえ 適切なら、サスペンションのプロシージャルアニ メーションはこの3つのノードだけで作成できる。
- 126. #ue4fest#ue4fest 物理ビークルのサスペンション設定ガイド • 公式ドキュメント「ダブルウィッシュボーン式サスペンション」 • https://docs.unrealengine.com/ja/Engine/Physics/Vehicles/DoubleWishboneVehicle/index.html • 『つまり、表示される車輪とシミュレーションされた車輪は実 は全く別の 2 つオブジェクトであり、後者は全く表示しなくて もよいのです。』
- 127. #ue4fest#ue4fest シミュレーションタイヤと表示されるタイヤ • シミュレートされるタイヤは上下移動だけ行う（レイキャスト） • シミュレートされるタイヤは必ずしも表示する必要がない • リアルさを求めるビークルでは、表示されるタイヤはサスペンションに拘 束されて円弧の運動を行う • シミュレートされるタイヤ（phys_wheel）と表示用のタイヤ （vis_wheel）の位置をボーンのコピーとLook atで制御する。
- 130. #ue4fest#ue4fest 実際のアニムグラフ：2 • たったこれだけ。超かんたん！ • 制御する骨の数がちょっとだけ多いのでノ ードで参照する時間違えないように注意 • その他に物理で動く揺れモノなどがある場 合はRigid Bodyノードで制御する ■やろうと思ったけどやめておいたこと →速度で可変するリヤウイングのフラップや エアダムをやろうかと思ったのだけど、工期 の関係で今回は見送った。
- 131. #ue4fest#ue4fest Vehicle Wheel Blueprintで設定するもの • ホイール（タイヤ）の大き さと重量 • ステアリング操舵角度 • 縦と横のグリップ力 • 減衰力 • ブレーキング係数 • サスペンションストローク 実車を知っていれば分かりやすいが、知らな いとけっこう大変な設定作業になるかも…
- 132. #ue4fest#ue4fest Vehicle Wheel Blueprintの最重要ポイント • Lat Stiff Max Load • 速度に対する操舵応答性 • Lat Stiff Value • 横方向のタイヤグリップ力 • Long Stiff Value • 縦方向のタイヤグリップ力 ドキュメントを見ても分かりにくいが、だいたいこういう捉え方で設定ができる。
- 134. #ue4fest#ue4fest Wheeled Vehicle Pawn (BP_SandRacer) • 基本的な構成はキャラクタBPと同じ • Movementコンポーネントが物理ビークル 専用のものになる。 • メッシュやカメラのコンポーネントは通常の Pawnやキャラクタと一緒 今回のデモ用アセットはサンプルコンテンツの中身を改造して作成
- 135. #ue4fest#ue4fest VehicleMovementコンポーネント：1 • エンジン出力（トルク）と回転数 • ディファレンシャル（差動装置） • 駆動方式（FF、FR、4WD） • トランスミッション（変速装置）のギヤ比 Mechanical Setup項目 • 欲を言えばLSD（差動制限装置）のトルクバイアスレシオだとかロック比 などを設定できると嬉しい。 • クラッチ強度の項目がちょっと繊細すぎる感じ • ギヤ比だけでなく段数が設定できればなお良い
- 136. #ue4fest#ue4fest VehicleMovementコンポーネント：2 • 速度に応じたハンドル切れ角 • ホイールとボーンの対応 • Vehicle Wheel Classの設定（参照） • 車体の重量やサイズの設定 • Deprecated Spring Offset Mode（重要） SteeringとVehicle Setup項目
- 139. #ue4fest#ue4fest BP_SandRacer：関数「Air Control」 ビークルの空中制御用関数。通常だとメッシュコンポーネントに物理力を働 かせたくなるが、物理ビークルでは囲みにあるUpdate Primitiveに対して Angular Velocityを付加している。
- 140. #ue4fest#ue4fest BP_SandRacer：関数「Is Air Check」 なんの変哲もないレイキャスト。「body」のボーンが300単位なににも触 れていなければ「Is Air」のフラグを立てるだけ。関数はシンプルだが数値 が敏感すぎるとちょっとした跳ね上げでIs Air判定してしまうので注意。
- 141. #ue4fest#ue4fest BP_SandRacer：関数「Hand Brake Turn」 サイドブレーキターン（スピンターン）用関数。空中制御の関数と内容はほ ぼ一緒。DirectionZ（ヨー回転）だけに作用する。キモは最後のAngular Velocityを「in Radian（ラジアン）」で付加していること。 （360度=2πRad）
- 144. #ue4fest#ue4fest
- 145. #ue4fest#ue4fest 今後の展望 • 四輪車だけではなく二輪車（バイク）も作りたい • Wheeled Vehicle Pawnは四輪車用のクラスなので、工夫をかなり行わ ないと二輪車やn輪車は実現できない。 じゃぁやろう！
- 148. #ue4fest#ue4fest
- 149. #ue4fest#ue4fest 2.79bのPythonのバージョンは3.5.3。 2.80ではPythonのバージョンだけでなく、API自体も大きく変更されてお り、より合理的になっている分、過去のアドオンとの互換性がありません。 Blender 2.80: Python API Changes https://wiki.blender.org/wiki/Reference/Release_Notes/2.80/Python_API 2.79までと2.80のPython
- 154. #ue4fest#ue4fest IUG内でもいくつかの既存アドオンを2.80に対応させています。 Vertex Animation Texture https://github.com/t-sumisaki/unreal_tools/tree/dev_blender280 ネットのリソースも参考に、独自でカスタマイズしています。 Blender 2.79 のスクリプトを 2.80 にアップデートする https://dskjal.com/blender/script-279-to-280.html 既存アドオンの2.80対応
- 156. #ue4fest#ue4fest 企業で扱う上で非常に厄介なGNU Public License Version 3。 じゃあ作ったアセットも全てGPLだから公開？ いいえ、違います。 BlenderのライセンスはGPL v3
- 157. #ue4fest#ue4fest GPLの効果があるのはあくまでもソフト側。 そこで作ったアセットに対しては一切制限がありません。 ただし作成したアセットに別のライセンスが含まれているような場合、そ ちらの影響を受ける可能性はあります。 Blender is released under the GNU General Public License https://www.blender.org/about/license/ あくまでもソフトウェアに対して
- 158. #ue4fest#ue4fest ただし、スクリプトやアドオンは別。 Blender Python APIを利用した時点でGPLが強制されます。 公開するスクリプトコードは必ずGPLにしておく必要があります。 有料販売する場合、DL販売に限定され、必ずコードを含むようにします。 Sharing or selling Blender add-ons (Python scripts) https://www.blender.org/about/license/ スクリプトやアドオン
- 160. #ue4fest#ue4fest Blender to Unreal Exporter 面倒な設定をせずにワンボタンでUE4へインポート！ BlenderからUE4へのトライ&エラーを高速化。 IUG内でも独自のアドオン開発中！
- 161. #ue4fest#ue4fest BlenderとUE4をリアルタイムに繋ぐ、Live Link機能 まだまだ検証段階。出来ればやってみたい。 UE4側に機能は用意されているので、仕組み上は可能なはず。 Live Link プラグイン https://docs.unrealengine.com/ja/Engine/Animation/LiveLinkPlugin/index.html 最終目標
- 166. #ue4fest#ue4fest Blender 2.8のPythonは最新バージョンの3.7.0。 Pythonを他のDCCツールで書いたことのある人ならすぐに慣れる。 2.79bとはBlender Python APIが色々と変わっているので、修正が必須。 ライセンスはGPLだが、必ずしも公開は必須ではない。 まとめ3