3D ゲーム開発は、ここ 10 年でより身近なものになりました。Unity や Unreal Engine などのエンジンにより、多額の予算をかけなくても美しい 3D ゲームをこれまで以上に簡単に作成できるようになりましたが、このプロセスには学ぶべきことがたくさんあります。
ゲーム用の 3D モデルを設計および最適化することはその大きな部分であり、私たちはあなたを助けるためにここにいます。ゲーム開発用に 3D モデルを最適化するために使用できる主要な手法やテクニックをいくつか見てみましょう。
3D モデル ゲームの最適化: 開発手法
ゲーム開発用に 3D モデルを最適化するためにできる作業の多くは 3D デザイン ソフトウェアで行われますが、ゲーム エンジンでもゲームを高速にする機会が得られます。これらの方法は簡単に実践でき、ゲームの開発をすでに開始している場合に始めるのに適した場所を提供します。
3D モデル アセットの再利用
ゲームがロードする 3D モデルにはそれぞれリソース コストがかかります。このコストは、モデルを 2 回目、3 回目、4 回目に使用しても発生しないため、風景やオブジェクトを犠牲にすることなくゲームを最適化するための優れた機会が得られます。
アセットの再利用はビデオゲーム開発業界では非常に一般的であり、複雑なレベルやシーンを設計するときは常に考慮すべきことです。Unity などのエンジンには、これを容易にするプリファブリケーション システムが用意されています。
テクスチャの圧縮とシェーダーの最適化
テクスチャは 3D オブジェクトの外側の皮膚のように機能し、オブジェクトをよりリアルに見せるためにパターンやその他の視覚的特徴を追加します。テクスチャは画像ファイルの形式で提供され、これらのファイルはそれぞれシーンで使用されるときにロードする必要があります。圧縮テクスチャを使用することで、多くのリソースを解放できます。
圧縮テクスチャを使用することに加えて、使用するシェーダーが十分に最適化されていることを確認することも重要です。ほとんどのゲーム エンジンには、これを容易にするために無料と有料の両方のシェーダーが用意されたアセット ストアがあります。Unity Asset Store には、すでに最適化された無料の 3D モデルも見つけることができ、これは他のエンジンにも当てはまります。
静的ライティングを使用する
ライティングは、最新の 3D ゲームで見られるリソースを最も多く消費する操作の 1 つです。リアルタイムで反射を計算することは非常にコストがかかりますが、シーンのライティングをベイクすることでこの問題を解決できます。これにより、プレイヤーが待つ必要がないように、シーンのライティングを事前に準備します。
オクルージョン カリングを使用する
Unity や Unreal Engine などのエンジンには、オクルージョン カリングと呼ばれる最適化ツールが備わっています。これにより、プレイヤーがシーンで見ることができる 3D オブジェクトのみをレンダリングすることでリソースの使用量を削減します。プレイヤーの視野の外にあるオブジェクトは、見られるまで表示されません。これは、大規模なシーンでリソースの使用量を節約する簡単な方法です。
LOD (レベル オブ ディテール) を実装する
ビデオゲームでは、オブジェクトに近づくにつれてディテールがますます重要になります。しかし、遠く離れている場合は、すべての細かいディテールを表示する必要はなく、LOD の役割はこれです。
プレイヤーが遠く離れていると、エンジンはオブジェクトのメッシュから自動的にポリゴンを削除し、没入感を損なうことなくリソース コストを削減します。
3D モデル ゲームの最適化: 設計ワークフロー
ビデオゲーム開発用に最適化された 3D モデルを設計することは、想像以上に簡単です。このプロセスは主に、モデルを分解して、必要な頂点、線、面だけが残っていることを確認することを含みます。これを実現するにはいくつかの方法があります。
手動ジオメトリ最適化
単純なジオメトリを手動で最適化することは、ビデオゲーム用のモデルの設計に慣れるための良い方法です。3D モデリング ソフトウェアでは、面、線、頂点を削除するための 2 つの主要なオプションがあります。削除と溶解です。
面を削除すると完全に削除され、3D オブジェクトに空きスペースが残ります。頂点または線を削除すると、それらに接続している面が削除されます。溶解は、選択した面、頂点、または線を削除してから、新しい面で隙間を埋めてオブジェクトをソリッドに保ちます。
3D ジオメトリからポリゴンを削除するときは、次の点に注意することがいくつかあります。
- 隠れた面を削除する: プレイヤーが決して見ることがない面は、ゲームにロードする必要はありません。建物の裏側、車両の底側、地面の下にあるジオメトリの部分は通常、削除できます。これはオクルージョン マッピングの手動バージョンです。
- 重複/冗長な面を削除する: 重複する面は常に削除する必要がありますが、必要のない面を探す必要があります。たとえば、正方形には面が 1 つだけ必要です。三角形の面が 2 つある場合は、両方とも溶解して 1 つの面で置き換えます。
- オブジェクトの統合: 1 つのオブジェクトをロードする方が、2 つまたは 3 つのオブジェクトをロードするよりも常に優れています。Blender やその他のゲーム開発ソフトウェアで 3D オブジェクトをマージするのは簡単であり、リソース コストを削減するための優れた方法です。
自動ジオメトリ最適化
手動の最適化は、単純な 3D モデルには有効ですが、このプロセスを支援するために自動化されたツールを使用する必要がある場合があります。これらの方法を組み合わせて使用することで、3D モデルをビデオゲーム開発に最適な状態にすることができます。
- リトポロジー: リトポロジーとは、オブジェクトに新しい簡略化されたメッシュを作成するプロセスです。これはほとんどの 3D モデリング ツールで自動的に行うことができ、可能な限り面が少ないメッシュが得られます。Blender ではこれをリメッシュ、Maya ではリトポロジ、3DS Max ではリトポロジー ツールと呼びます。
- アドオン: 3D モデリング ツールには多くの機能が備わっていますが、すべてを組み込むことはできません。これらのツールの多くには、機能を強化するためのアドオンがあります。ゲーム開発の最適化はここで扱われており、Blender 用の AP GameTools などのオプションは、多くのユニークな機能を提供します。
- 追加のソフトウェア: アドオンに加えて、ビデオゲーム開発用に 3D モデルを最適化できるサードパーティ製のソフトウェアもあります。Simplygon はその代表的な例で、最適化の作業を容易にする多くのツールが用意されています。
ゲーム開発に 3D モデルを最適化するのにどれくらいの最適化が必要か
ご覧のとおり、3D オブジェクトを最適化するのは時間のかかるプロセスです。しかし、その結果は価値があり、ゲームをコンパイルして実行すると、どれだけうまく作業を行ったかを簡単に確認できます。必要に応じて、いつでも戻ってさらなる最適化を行うことができます。さあ、オブジェクトの美しいテクスチャを見つける場所を学ぶだけです。
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