大規模タイトルにおけるエフェクトマテリアル運用 (sqex大阪: 林武尊様)...

　 Deep Dive 2017

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Deep Dive大規模タイトルのエフェクトマテリアル運用

株式会社スクウェア・エニックス　林武尊

公開版

　 Deep Dive 2017　 Deep Dive 2017

2略称について

略称について

• 『 Unreal Engine 4 』をスライド内では『 UE4 』と記載して

います

• 『 PlayStation®4 』も同様に『 PS4 』と記載しています


　 Deep Dive 2017

自己紹介



4自己紹介

• 林　武尊（ TAKERU HAYASHI ）

• エフェクトアーティスト

• KINGDOM HEARTS シリーズ


　 Deep Dive 2017

今日お話する内容



6今日お話する内容

• UE4 を使った PS4 の大規模タイトルでの事例

• 経験したことのないスタッフ数

• エフェクトチームでのマテリアルの運用のお話


内容



• ファンタジックなエフェクトが沢山出る

• 色々と四苦八苦したお話

• スライドは DL してご覧くださいノートの方で大量に補足しています


前提として‥



• 世の中にまだまだ情報が少なくて苦労したこれから取り掛かる方に少しでも参考になって欲しい

• 色んな会社さんが事例をどんどん出していって欲しい今回の講演がそのきっかけの 1 つになれば嬉しい


講演の目的




アジェンダ

• エフェクトアセットの概要

あるタイトルでの事例

• アセット管理

• アセット管理での工夫

• ファイルサイズの計測

• チェック環境

補足事項

• テクスチャ

• マテリアル

• マテリアルの利便性向上

　 Deep Dive 2017

エフェクトアセットの概要



11エフェクトアセットの概要

ここに１つのエフェクトがあったとする




エフェクトは複数のエミッターで構成される




エミッターはパーティクルの発生源




パーティクルを 1 つだけ生成したり沢山生成したり


1 つだけ

沢山



1 つのエミッターで 1 つのマテリアルを使う

Mat Mat Mat

Mat Mat

Mat




1 つのマテリアルに複数のテクスチャを使ったりもする

Tex A

Mat

Tex B


エミッシブカラー

オパシティ



エフェクトのテクスチャはモノクロで十分な場合が多い



18

Tex C


テクスチャを歪ませるために別のテクスチャも使う

Tex AMat

Tex B



オパシティ


19

Tex C


千切れていく表現のために別のテクスチャも使う

Tex AMat

Tex B


Tex D


オパシティ



つまりエフェクトはテクスチャを沢山使う




エフェクトの UE4 上での参照関係はこんな感じになる

Tex Tex

テクスチャ

マテリアル

MatInst

Master


Tex Tex

エフェクト

エミッターA

エミッターB

エミッターC

エミッターD

差し替え分

デフォルト指定




次はエフェクトでメッシュを扱う場合について



パーティクルは大きく分けてスプライトとメッシュ

スプライトメッシュ


※ 本スライドでは「スプライトパーティクル」と呼称



メッシュパーティクルの場合

元のマテリアルをオーバーライドできる

メッシュ

Mat

Mat




もしもオーバーライドできる機能が無かった場合‥

同じ形状でもマテリアルの数だけメッシュの用意が必要

Mat


・・・

Mat Mat Mat Mat

メッシュ



エフェクトの UE4 上での参照関係はこんな感じになる

Tex Tex

テクスチャ

マテリアル

MatInst

Master

メッシュ

Mdl


Tex Tex

エフェクト

エミッターA

エミッターB

エミッターC

エミッターD

Mat Tex

オーバーライド

差し替え分

デフォルト指定



つまり 1 つのエフェクトでこれだけのアセット量になる

Mat Mat Mat

Mat Mat

Mat


MdlTex TexTex Tex

Tex TexTex Tex

Tex TexTex Tex

Tex TexTex Tex

Master Master Master Master

Master Master

Tex TexTex Tex

Tex TexTex Tex

MatTex



まとめると‥

• エフェクトは沢山のマテリアルを使って表現する

• マテリアルとテクスチャを組み合わせる

• マテリアルとメッシュを組み合わせる

• それらの組み合わせは非常に膨大！





実際にどんなテクスチャ・マテリアル・メッシュを最初に用意するかというと、汎用的なものになる



エフェクトの汎用アセットはこんなイメージ

Tex Tex Tex

テクスチャ

Tex Tex Tex

Tex Tex Tex

Tex Tex Tex

マテリアル

Mat Mat Mat

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

メッシュ

Mdl Mdl Mdl

Mdl Mdl Mdl

Mdl Mdl Mdl

Mdl Mdl Mdl



31

マテリアル

Mat Mat Mat

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst


メッシュとマテリアルの組み合わせについて

メッシュ

Mdl Mdl Mdl

Mdl Mdl Mdl

Mdl Mdl Mdl

Mdl Mdl Mdl


パーティクル側でマテリアルをオーバーライド可能なので

メッシュとマテリアルそれぞれ必要数だけの用意で済む


32

マテリアル

Mat Mat Mat

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst

MatInst


マテリアルとテクスチャの組み合わせについて

Tex Tex Tex

テクスチャ

Tex Tex Tex

Tex Tex Tex

Tex Tex Tex


問題はこちらで、マテリアルとテクスチャの組み合わせ分の

マテリアルインスタンスを用意しないといけない

しかもパラメータ違いなどもあるので膨大な数に及んでしまう



マテリアルインスタンスがテクスチャの数だけ増える

マスターマテリアル A


Mat Inst A

Mat Inst

B

Mat Inst

C

マスターマテリアル B

Mat Inst A

Mat Inst

B

Mat Inst

C

ただ、マテリアルインスタンスのファイルサイズは極小なので同じ組み合わせがあちこちに生まれても良しとするのもアリかも




マスターマテリアル自体も結構な数が必要になる



例えばリアル系の世界観でシューターだったりすると‥

炎、マズルフラッシュ、爆発、薬莢、煙、水飛沫

‥ のような表現したいカテゴリごとにマスターマテリアルを何種類かずつ用意するというような形で済む？




しかし、ファンタジーな世界観かつ大量にエフェクトを作成するためにも、汎用的なマテリアルの組み合わせでなるべく賄いつつ‥

しかし特殊な表現を求められることも多いので各場面で固有のアセットも必要になる




そのため基本的には

① 汎用アセットをメモリに常駐させる

② 常駐アセットをフル活用してエフェクトを作成

③ 読み込みが許容できる範囲内で固有アセットを作成

これが基本的なデータの持ち方になる





かといって何でもかんでも常駐させる訳にはいかないメモリ使用量・使用効率を考えつつ‥

ゲーム起動時のロード時間とのトレードオフになる




ではどんなアセットを常駐させるのかというとゲーム中の読み込み時にネックになるアセット

つまりゲーム中の使用頻度が高い上で「サイズが大きい」ものと「数が多い」もの

今後、ロード処理の抜本的な変更により

細かなアセットのロードも改善されるとのこと



では各アセットのファイルサイズはどの程度なのか？

容量が大きくなるのは主にテクスチャだけではなく現状ではマテリアルもかなり容量を占める


マテリアルのサイズは UE4.14 で大きく削減されるとのこと




• TC_Default (DXT1)

• TC_Default (DXT5)

• TC_Alpha (BC4)

• VectorDisplacementmap( 非圧縮 4 チャンネル )

テクスチャのサイズ

※PS4 向けにクック後のファイルサイズ / 全て Mipmap あり

UE4.13 で計測

‥1024ｘ 1024 で約 680KB

‥1024ｘ 1024 で約 1370KB

‥1024ｘ 1024 で約 680KB

‥1024ｘ 1024 で約 5460KB




• マスターマテリアル標準 (半透明 /Unlit) 不透明でやや複雑半透明で DefaultLitデカールでやや複雑

• マテリアルインスタンスマテリアル関数

マテリアルのサイズ

※PS4 向けにクック後のファイルサイズ

UE4.13 で計測

‥約 110～ 140KB‥約 230～ 270KB‥約 470～ 480KB‥約 280～ 320KB

‥約 1～ 3KB‥約 1.6～ 2KB




• 標準的なもの　 ‥約 3～ 20KB

• 重ためのもの　 ‥約 30～ 70KB

スタティックメッシュのサイズ

※PS4 向けにクック後のファイルサイズ

UE4.13 で計測




これらを踏まえると‥

• テクスチャとマスターマテリアルは常駐の対象

• メッシュは容量は小さめだが使用頻度が高いものは常駐させて良いように思う

• マテリアルインスタンスは容量は極小だがUE4.11～ 12当時はファイル数が多いことがロードのネックになっていたので常駐に含めていた今後のロードの改善に合わせて方針も変わりそう



加えて‥

エフェクトはゲーム中に突発的に表示されるものが多い（プレイヤーの技など）

読み込みの観点から、いつでも突然表示される可能性があるエフェクトは常駐アセットで賄い読み込みを挟んでも OK なものは固有アセットを併用




読み込み OK な例は‥

・読み込み前提の大技のエフェクト

・ボスのエフェクト（レベルに紐付く）

・レベルに配置する背景エフェクト（レベルに紐付く）

・カットシーンエフェクト（レベルに紐付く）





プレイヤーの汎用技

汎用的に配置されるもの

いつでも出る可能性のあるもの

プレイヤーの読み込み技

ボス

カットシーン

背景エフェクト

固有アセット

理想

テクスチャ、メッシュ、マテリアル

メモリに常駐させるアセット

レベルに依存しないもの

レベルに依存するもの




テクスチャ、メッシュ、マテリアル

プレイヤーの読み込み技

ボス

カットシーン

背景エフェクト

プレイヤー汎用配置物など

プレイヤーの汎用技

汎用的に配置されるもの

いつでも出る可能性のあるもの

実際常駐させる固有アセッ

トメモリに常駐させるアセッ

ト

レベルに依存しないもの

レベルに依存するもの




以上がエフェクトアセットの概要になります

　 Deep Dive 2017


　




51あるタイトルでの事例


ちょっと特殊なケース

大規模プロジェクトのチーム構成＆アセット構成だがゲーム全体ボリュームは小さめなのでその点は参考程度で




まずエフェクトのアセット数と容量の結果から


53

テクスチャマテリアルインスタンス関数メッシュパーティクルその他

211 161

353

61193

62 3

40 108

38

1

82

125

6

195242

330

22

215

603

30


○ エフェクトの総アセット数　約 3000　　常駐指定 1000 　プレイヤー 400 　固有アセット 1600


446個 511個 721個 84個 490個 790個 40個

※ 常駐テクスチャの大多数は実際にはストリーミングされていた

UE4.13 で計測




テクスチャマテリアルインスタンス関数メッシュパーティクルその他

21

67

1 0 6 6 0

9

34

0 014 22

0

132

98

1 0

4452

0

○ アセットの総ファイルサイズ　約 500 MB　　常駐指定 100 MB 　プレイヤー 80 MB 　固有 320 MB

162MB 200MB 2MB 0MB 64MB 80MB 0MB

※ 常駐テクスチャの大多数は実際にはストリーミングされていた

UE4.13 で計測

　 Deep Dive 2017

アセット管理



56アセット管理

エフェクトで扱うアセットの種類


• テクスチャ

• マテリアル関連

• スタティックメッシュ

• パーティクルシステム

• データアセット

• スケルトン

• アニメーション

• 各種ブループリント

作成するもの編集だけするもの



プロジェクト全体の主なフォルダ構成


level

effect

‥

characercontent

エフェクトはここで一元管理



エフェクト全体の主なフォルダ構成


level

useful

common

enemy

playereffect

レベルに紐付かないもの

レベルに紐付くもの（背景、ギミック、カットシーン）




level

useful

common

enemy

playereffect

メモリに常駐させるアセット

常駐させないが汎用的なアセット


管理者だけ編集可




level

useful

common

enemy

playereffect

各地にちらばっている汎用的なアセットを移動





level

useful

common

enemy

playereffect


使用頻度が低いなら降格

使用頻度が高いなら昇格



エフェクト常駐アセットの主なフォルダ構成


mat_dcl

tex

mdl

mat_mdl

mat_par

mat_mastercommon

マスターマテリアル

マテリアルインスタンス（スプライト用）

マテリアルインスタンス（メッシュ用）

マテリアルインスタンス（デカール用）

スタティックメッシュ

テクスチャ




マスターマテリアルについて



エフェクトのマテリアルで扱う主な要素


• アルファ合成 / 加算合成

• 両面 / 片面

• Particle Color の反映

• 頂点カラーの反映

• テクスチャの反映

• SubUV アニメーション

• UV周りの設定

• Dynamic Parameter

• ソフトパーティクル

• フレネル

• ニアフェード

• その他いろいろ‥




これらの組み合わせをそのまま用意しようと思うと‥




マスターマテリアルが組み合わせ爆発を起こす

アルファ

加算

両面

片面

ParColあり

ParCol無し

VerColあり

VerCol無し

通常 TEX

SubUV

カラー

モノクロ

DynParam

あり

DynParam

無し

ソフトあり

ソフト無し

フレネルあり

フレネル無し

フェードあり

フェード無し

1024 種類




なので何を制限・統一するかという話になる

アルファ

加算

両面

片面

ParColあり

ParCol無し

VerColあり

VerCol無し

通常 TEX

SubUV

カラー

モノクロ

DynParam

あり

DynParam

無し

ソフトあり

ソフト無し

フレネルあり

フレネル無し

フェードあり

フェード無し

64 種類




組み合わせを必要最小限にするための精査




まずはエフェクトのマテリアルに必要な基本設定から




• アルファ合成か加算合成か

　　⇒　どちらも使うケースがある

Blend Mode

アルファ合成加算合成




• ライティングありか無しか

　⇒　どちらも使うケースがあるが基本的には無し

Shading Model

あり無し




• 片面か両面か

　　⇒　どちらも使うケースがあるが基本的には両面

両面処理

両面じゃないと困る例 1両面じゃないと困る例

2




• 半透明を別バッファに描き被写界深度の後に合成するまたいわゆる縮小バッファとして利用できるありか無しか

　⇒　基本的には無し

Separate Translucency


OFF

被写

界深度


ON

不透明

描画の流れ




• 半透明への Temporal AA の影響をマスクするありか無しか

　⇒　 Temporal AA を使用しないので無し

Responsive AA




• するかしないか

　⇒　拡張対応面で便利なものの今回は無しで運用　　　次の機会に使ってみたい

マテリアルアトリビュートを使用




次にエフェクトのマテリアルに必要な機能について




• エフェクト側から色を与えるノード構成ありか無しか

　⇒　基本的にあり　　　使用しないのは屈折マテリアルなど一部の例外のみ

Particle Color

あり無し




• メッシュの頂点カラーを取得するノード構成ありか無しか

　⇒　不要なものも沢山あるが基本的にあり　　　スプライトパーティクルには必要ないが全てに内包

頂点カラー

あり無し




• TextureSampler ノードで色を与える構成カラーかモノクロか

　⇒　どちらも使うケースがある　　　 Sampler Type の種類分だけ数が増えるので‥

　　　カラーは DXT1 、モノクロは BC4 で統一

テクスチャの種類

DXT1 BC4




• 余談テクスチャを使用するか固定値か

　⇒　マテリアルの種類を増やしたくなかったので　　　必ずテクスチャを使用する形にした　　　固定値は 1ｘ 1 ドットの真っ白テクスチャを使う

テクスチャの種類

1ｘ 1




• フリップブックアニメーションが可能なノード構成通常のテクスチャか SubUV を利用するか

　⇒　どちらも使うケースがあるパターン切り替え時にブレンド補間が可能

全て ParticleSubUV にするという選択肢もある？

Particle SubUV




• UV のタイリングやスクロール速度を指定する構成ありか無しか

　⇒　タイリングに関しては基本的にあり　　　 1. 全てのテクスチャノードはタイリング可能

　　　 2. メッシュ用ではスクロール速度を指定可能

UV 周りの設定




• 余談エフェクト側の機能としてマテリアル全体のUV の 90度回転とタイリング数の指定が可能なよう拡張

UV 周りの設定

90度回転タイリング


84

• エフェクト側からの動的な値をマテリアルで取得するありか無しか

　⇒　どちらも使うケースがある

UV スクロールや UV の初期値ランダム用にメッシュ限定で

使用

アセット管理


Dynamic Parameter




• いわゆる「ソフトパーティクル」を行うノード構成ありか無しか

　⇒　どちらのケースもある　　　 GPU負荷もあるので全てのマスターマテリアルには含め

ない

Depth Fade

あり無し




• いわゆる「フレネル」を行うノード構成ありか無しか

　⇒　どちらのケースもある　　　大抵はメッシュパーティクル用途に限られる

Fresnel

あり無し


87

• カメラ方向にパーティクルの位置をズラすノード構成ありか無しか

　⇒　 GPU パーティクル用途では欲しい　　　エフェクト側に代替となる機能を追加拡張　　　なのでマスターマテリアルには含めない

アセット管理


カメラオフセット

※GPU パーティクルでは Camera Offset　モジュールが使えないため




• パーティクルがカメラに近いとフェードするノード構成ありか無しか

　⇒　どちらのケースもあるが基本的には無し　　　どうしても欲しい場合は固有マテリアルで対応

　　　⇒　後にエフェクト側に機能を追加拡張

ニアフェード




以上をベースにして必要最小限の組み合わせを決めた

アルファ

加算

カラー

モノクロ

通常

SubUV

ソフトあり

ソフト無し

フレネルあり

フレネル無し

32 種

類

SubUV に統一できるならさらに半分に減る‥

モノクロに統一できるならさらに半分に減る‥




統一性を取るならこのような感じだが‥

アルファ

加算

カラー

モノクロ

通常

SubUV

ソフトあり

ソフト無し

フレネルあり

フレネル無し

32 種

類

両面

頂点カラー：あり

UV タイリング指定・スクロール速度指定

DynamicParameter はどうしよう‥




スプライトパーティクル用途の場合

アルファ

加算

カラー

モノクロ

通常

SubUV

ソフトあり

ソフト無し

メッシュパーティクル用途の場合

アルファ

加算

カラー

モノクロ

ソフトあり

ソフト無し

フレネルあり

フレネル無し

16 種

類

16 種

類

DynamicParam含む




さらに千切れマスターマテリアルが欲しいとなった場合‥

アルファ

加算

カラー

モノクロ

通常

SubUV

ソフトあり

ソフト無し

フレネルあり

フレネル無し

32 種

類8いくつか制限を決めて 8種類をリリース‥という感じ

モノクロのみに制限できるならさらに半分に減る




ただしスプライトパーティクル用のマテリアルをメッシュパーティクルに転用したり、その逆も考えられる

ので、設定は統一できるところは統一した方が良い




マスターマテリアル構築の基本方針



• なるべく汎用性が高い

• なるべくシンプルでわかりやすい

• なるべくメンテナンスが楽

• なるべく処理負荷に優しい





• 根幹は 1人が整備＆管理するのがやっぱり良い

メンテナンスについて




• Static Switch Parameter を使いたかった当初は使っていたが、分岐を変えると別シェーダーになりファイルサイズ増大に繋がったため全て撤廃スイッチの切り替えは「管理者しか触らない」運用も考えたが

うっかり触ってしまうケースを懸念して断念した

シンプルさとメンテナンス性について




• ブレンドモードの変更はマテリアルインスタンス側でマテリアルプロパティオーバーライドで上書いて上書いたものだけは孫インスタンスで利用する別シェーダー扱いになるので管理者のみ行うルールこちらは設定場所が離れていて分かりやすいのでアリとした

シンプルさとメンテナンス性について

アルファ

子

加算

孫孫子




• PS4 実機上で処理負荷をざっと計測してマスターマテリアル構築時に判断材料にした※具体的なことは後述

処理負荷について


100

アセット管理


エフェクトアセットの命名規則


101

アセット管理


• テクスチャの場合‥

かなりガチガチに決めている

作成者カテゴリ内容補足

htx_fir_8x4_00林作成テクスチャ炎 8x4 パターン 00番htx_smk_02n林作成テクスチャ煙 02番のノーマルマップ

連番


102

アセット管理


• マテリアル / マテリアルインスタンスの場合‥


作成者カテゴリ内容連番

hmi_smk_8x4_fs02a林作成マテリアルインスタンス煙 8x4 パターンフレネル付ソフトパーティクル付 02番アルファ合成f ( フレネル ) / s (ソフトパーティクル ) / a ( アルファ ) / k (加算 )

機能合成


103

アセット管理


• ParticleSystem の場合‥


Ｖカテゴリ内容 A

vp_aaa_hit1プレイヤーの技「 AAA 」のヒットエフェクト 1番ve_bbb_ccc0敵「 BBB 」の技「 CCC 」のエフェクト 0番

内容 B 連番

　 Deep Dive 2017

アセット管理での工夫



105



コンテンツブラウザ上でマテリアルやパーティクルのアセット名とサムネイルでは中身が判断つきにくい

でもエクセルやWiki で一覧を作るのも大変だしスタッフがそれを確認しながら作業するのも大変なので‥


106



• マテリアルとマテリアルインスタンスに説明文を記述できるように拡張してもらったコンテンツブラウザ上でポップアップ表示される

タグ付け


107



• パーティクルにもタグ付けの機能を追加してもらった説明文、担当者、カテゴリ、属性、進捗状況などコンテンツブラウザ上でポップアップ表示される

タグ付け


108



• パーティクルシステムを検索する専用のツール

エフェクトアセットサーチャー


109



• タグの内容や使用モジュールで検索が可能設定に注意が必要なモジュールを検索したりできる

• エフェクトのプレビューも可能プレビューでのポストプロセスの設定変更も可能

• ツール上からの設定変更が可能

エフェクトアセットサーチャー


110



　アセットの使用頻度を調べたいことがよくある

　① 使用頻度が高いものを常駐アセットに昇格させた

い

　② 使用頻度が少ないものを常駐から外したい

　③ 全く使用されていないものを削除したい

　‥ 1 つ 1 つリファレンスビューワで確認する？


111



• セッションフロントエンドで検索可能にしてもらった参照数０のアセットのリストアップ行末に参照数を付与してリストアップ

使用頻度の検索


112



似たアセットがあちこちで生まれてしまう

それらを統合する場合‥


113



• 同じようなテクスチャを一覧して統合したい場合はローカルコレクションに登録して作業すると快適

似た絵柄の一覧


114



ちなみにアセット統合時に利用する

「リファレンスの置換」は

マテリアルとマテリアルインスタンスの置換も可能


115



大量にあるテクスチャやマテリアルの設定を

一括変更したい場合がある


116



• テクスチャの基本的な設定の漏れに関してはたまにプロパティマトリクスで調べて一括変更するマテリアルは昔は使えたが今は使えない模様

設定の一括変更


117



• マテリアルの内部に対して検索をかけ、ノードの設定を一括で変更するコマンドレットを作成してもらった実行ファイルで直接アセットデータを書き換える

　例 1： TextureSamplar ノードの SamplarType を

　　　 TC_Grayscale から TC_Alpha に一括変更する

　例 2：メインマテリアルノードの設定を一括変更



118



• 開発が進むにつれ気軽に一括変換できなくなった※意図しない設定でエフェクトが調整されているため

　なので今後は検索して重要な設定の漏れがあるものを　リストアップだけして手動で変更する方向で検討



119



• 巨大なサイズのテクスチャはサイズマップで調べるLOD Bias は反映されないが Maximum Texture Size は反映さ

れる

巨大なテクスチャの検出


120



• 背景班のアセットを使用したい場合にルールを設けた① 事前に連絡する② 基本的にはコピーはしない③ 共有コレクションに登録する

• エフェクトのアセットの削除やリダイレクタ修正で他の班のアセットに更新がかかる場合は事前確認する

他セクション間でのやり取り

　 Deep Dive 2017

ファイルサイズの計測



122



PS4 向けにクック済みのアセットのファイルサイズを計測


123



クックとは　指定プラットフォーム向けに　アセットをフォーマット変換する行為

デプロイとは　データを開発機にコピーしたりなどの　各プラットフォームで動かすこととその準備

By Epic 篠山さん


124



• 開発途中から毎晩自動でクック

• ログのテキストでクック後のアセットが一覧できる

• マクロで集計しやすい形に整形して簡易的に確認秀丸マクロと Exel の VBA マクロを併用した

のちに背景班では Python スクリプトを用意

ナイトリークック


125



• クックサイズをグラフで確認できるウェブページがプロジェクトの HP 内に用意された

　各パートごとのファイルサイズが一目で分かる　日々の推移も確認できる　こちらでデータの総容量を確認していた

ナイトリークックの自動集計ページ


126



• クック後のファイルサイズを調べるだけなら実機は必要無いので手軽に可能専用マップを作って Unreal Frontend でクック

• 少し条件を変えてすぐに再クックするなら 5～ 15 分

　指定フォルダ内のファイルを検索してファイルサイズ情報も

　込みでリストアップ、 CSV で出力するツールを利用

手動でのクック


127



各アセットをクックして判明したこと


128



※sRGB = ON

UE4.13 で計測PS4 向けにクック後のテクスチャ(KiB)


129



※sRGB = ON

Grayscale は sRGB が ON だと PS4 でも XboxOne でも 4チャンネル扱い

VectorDisplacement はアルファチャンネル無しでも 4 チャン

ネル扱い



130





131



LOD Bias はファイルサイズに反映されるがマイナスの値は反映

されない

LOD Bias は NoMipmap 設定時には当然ながら反映されない

MaximumTextureSize は NoMipmap設定時でも反映される

LOD Bias と MaximumTextureSize は併用しても反映される



132



UE4.13 で計測PS4 向けにクック後のメッシュ(KiB)


133





134



インポート設定の Auto Generate Collision と

Generate Lightmap UVs が ON だと約 1.7倍のサイズにな

る



135



• 条件： Emissive と Opacity に BC4 のテクスチャ 2枚　　　頂点カラーとパーティクルカラーを混ぜたもの

　　　テクスチャは UV のタイリング数を指定可能

UE4.13 で計測PS4 向けにクック後のマテリアル(KiB)


136



UE4.13 で計測PS4 向けにクック後のマテリアル(KiB)


137



何がクックされるのか？


138



• マテリアル内で孤立した未使用のノード群（テクスチャも含まれる）

クック時に含まれてしまう要素


139



• マテリアル内のテクスチャ系のパラメータ化したノードでデフォルトで設定しているテクスチャ

• メッシュにデフォルトで設定しているマテリアル



140

• マテリアルやマテリアルインスタンスのエディタでプレビュー用に指定しているスタティックメッシュ

• マテリアル関数の Inputや Output ノードにプレビュー用に接続しているテクスチャ





141



• Cascade 上で非表示状態にしているエミッターが参照しているメッシュ / マテリアル / テクスチャ


　 Deep Dive 2017

チェック環境



143

チェック環境


UE4 エディタ上でのチェックについて


144

チェック環境


パフォーマンスで指標になるのはシェーダー複雑度、パーティクル数、エミッター数や

パーティクルに内包したライトの数や範囲


145

チェック環境


エフェクトのチェックが容易になるようにエフェクト台座（ Pawn ）を作ってもらった


146

チェック環境


• エフェクトを 1 つ指定してプレイ時に繰り返し再生する

エフェクト台座


147

チェック環境


• 台座に近付くかレベル開始時に再生

• エフェクトのオフセットの指定も可能

• 台座を中心に周回させる機能周回速度の指定が可能周回方向にエフェクトの向きを合わせる設定もある

• チェックで非常に重宝

エフェクト台座


148

チェック環境


エフェクトを切り替えてのチェックが容易になるようにエフェクト切り替え表示アクターを作ってもらった


149

チェック環境


• エフェクトをいくつでも登録することが可能ゲームプレイ時にキーボードショートカットでエフェクトを切り替えて再生できる

エフェクト切り替え表示アクター


150

チェック環境


• 矢印キー左右でエフェクトの切り替え＆再生スペースキーで現在のエフェクトを再度再生

• 今どのエフェクトが表示されているかはログに表示

• エフェクトを XY軸方向に好きな数だけ並べられる指定範囲で等間隔に配置する

エフェクト切り替え表示アクター


151

チェック環境


ライティング環境の中でのエフェクトのチェックには背景班が用意した時間帯を切り替えられるレベルで確認


152

チェック環境


• 朝から夜の 10個の時間帯のライティング環境を設定したサブレベルをショートカットで切り替えられる

• PostProcessVoume アクターの設定もプロジェクトで標準的な設定にしてもらう

• 暗いシーン、明るいシーンどちらでも破綻のない見た目になっているかチェックする

全時間帯が切り替えられるレベル


153

チェック環境


実機上でのチェックについて


154

チェック環境


• エフェクトチーム内の共有ブースでチェック

• CPU / GPU の処理負荷は実機で計測


155

チェック環境


• 最低限の構成のレベルを用意床と平行光源 1 つとエフェクト切り替え表示アクター

• 余計な処理を全て OFF

• 垂直同期を OFFFPS の天井を上げる

r.VSync 0t.maxFPS 120

処理負荷の計測の流れ


156

チェック環境


• オーソドックスなテクスチャとマテリアルのセットを5種類用意して、それぞれをエミッターに登録したシンプルな標準想定のエフェクトを基準として用意

• さらに一部の条件を色々と変えたエフェクトを用意

• それらをエフェクト切り替え表示アクターに登録



157

チェック環境


• エフェクト 1個では差が僅かで計測しづらいため単体と 25個など同時再生数を変えてそれぞれ計測

• Stat Unit の値でざっくりとチェックバージョンアップごとにはやってられないがどこかのタイミングで一度行っておくと参考になる



158

チェック環境


• 基本構成（ Unlit ）• DefaultLit• 片面と両面• Fresnel あり• ソフトパーティクルあり• World Position Offset あり• Power を沢山入れたもの• 極座標を沢山入れたもの• DynamicParameter入り

マテリアル関連での計測結果 UE4.9 の頃


159

チェック環境


• 基本構成（ Unlit ）• DefaultLit• 片面と両面• Fresnel あり• ソフトパーティクルあり• World Position Offset あり• Power を沢山入れたもの• 極座標を沢山入れたもの• DynamicParameter入り

－CPU/GPU 上昇差は無しGPU微上昇GPU 上昇差はほぼ無しGPU微上昇GPU かなり上昇GPU かなり上昇

UE4.9 の頃マテリアル関連での計測結果

UE4.13 で差は無し


160

チェック環境


これらを踏まえてマスターマテリアルの構成の参考にした


161

チェック環境


• 最初に班内のメンバーに日替わりでクックしてもらいUnreal Frontend を覚えてもらった

• プログラマに負荷チェックのアドバイスを実機プレイしながらレクチャーしてもらった

• テストは Developers フォルダで行ってもらう実機に乗らない実験データや途中段階のデータもキリの良いタイミングで Developers に移してもらう

その他ちょっとしたこと


162

チェック環境


• 特別に重たい表現は描画エンジニアに相談例えば Parallax Occlusion は処理負荷を実機で計測して班内に周知し、使用場面を限定してもらう（大技で画面に 1個だけ出る場合なら OK のような）画面内での描画面積にも気を付けてもらう



163

チェック環境


• 描画に不具合が起こった場合は RenderDoc でキャプチャーして描画エンジニアに提出シンプルなのでアーティストでも使いやすい

　キャプチャーデータを　提出時には描画のどの　タイミングで起こって　いるか、大まかに見る　くらいはしている



164

チェック環境


• こんな XYZ三軸メッシュモデルを用意しておくとスプライトの挙動やアタッチのチェック等で大変便利


　 Deep Dive 2017


　

補足事項


　 Deep Dive 2017

テクスチャ



167

テクスチャ


• なるべく必要最小限にする前提でゲーム中に表示して許せる解像度にする

• 1024 x 1024 を上限の目安としてルール化

• どうしても大きいものが欲しい場合もある（広範囲のデカール、 SubUV テクスチャ）

解像度


168

テクスチャ


• 単色で良い場合は 1 x 1 で用意

• グラデーションの場合は 1 ドット幅で用意

解像度


169

テクスチャ


• 可能なものは 1/4 カット、 1/2 カットで用意Tilling Method は Mirror にしておくマスターマテリアルでは全てのテクスチャをタイリング可能にしておく

解像度


170

テクスチャ


• ミップマップの仕様を理解しておく必要があるテクセル密度が高いほど MipLevel が上がる

• つまりカメラからの距離だけでなくパーティクルのスケーリングやUV のタイリング数によって MipLevel が変化する

　当初は理解していなかったため、 GPU パーティクル用に

　解像度の低いテクスチャを用意したりしていた‥

ミップマップ


171

テクスチャ


• カットシーンでもカメラから少し離れてるなら512 x 512 で十分だったりする

• アンコウさん (@dgtanaka) のブログ記事が分かり易い

ミップマップ

『 MipMap を可視化しよう』

http://qiita.com/dgtanaka/items/2ec0fd88236daa5c3cc7

http://qiita.com/dgtanaka/items/2ec0fd88236daa5c3cc7


172

テクスチャ


• ミップレベルを可視化するマテリアルの紹介 1

ミップマップ


173

テクスチャ


• ミップレベルを可視化するマテリアルの紹介 2

ミップマップ


174

テクスチャ


• 基本的には NoMipmaps にはしないMipMap が生成されない分ファイルサイズは減るが常に最大解像度のテクスチャがメモリに乗るためまたエイリアシングが目立つ

Mip Gen Settings


175

テクスチャ


• マテリアル内でタイリングしてスケール調整する例微調整できるのでスタッフには好まれているが‥MipLevel が上がるので可能ならやめた方が無難やるなら専用に NoMipmaps設定にした方が良いかも

U1, V1U2, V2

※Clamp設定にする必要あり

Mip Gen Settings


176

テクスチャ


• Effects で統一するルール一括で内部設定を変えることができるアセットの種類を特定することができる

Texture Group


177

テクスチャ


• カラー (DXT1) は sRGB を ON / モノクロ (BC4) はOFFモノクロテクスチャはマテリアル内で累乗しているまた不透明度も累乗しないと違和感が出る問題があるなので不透明度もマテリアル内で累乗するよう対応

ガンマ


178

テクスチャ


• Power で 2.2乗せずMultiply での 2乗で良しとした

2.2乗

2乗

2.2乗 2乗

ガンマ


179

テクスチャ


• 頂点カラーもリニアな値なので 2乗する

ガンマ


180

テクスチャ


• 一目で分かるようマテリアル関数化

ガンマ


181

テクスチャ


• 2.2乗から 2乗へ移行する際はテクスチャをPhotoshopのレベル補正で中間ポイント 0.91 あたりで調整する

ガンマ


182

テクスチャ


• すると調整前のテクスチャに 2.2乗した結果と並べてみてほぼ分からないくらいに一致する

調整済み

2.2乗

2乗

ガンマ


183

テクスチャ


• 圧縮設定を BC7 は VectorDisplacementmap の代わりに使用して大幅にファイルサイズが減らせる？

Compression Settings


184

テクスチャ


• テクスチャの最大サイズは LOD Bias では無くMaximum Texture Size で指定した方が良いNoMipamap でも反映される / サイズマップにも反映される

Maximum Texture Size


185

テクスチャ


• 特に意図が無ければ基本的には Wrap から変えない同じ絵柄で Wrap と Clamp両方用意するのは避けたい

X(Y)-axis Tiling Method


186

テクスチャ


• 国際基準の sRGB IEC61966-2.1 に対応したのでPhotoshop と一致させるにはチェックを OFF にする

Use Legacy Gamma


187

テクスチャ


• 基本的に ON にはしない全ての MipLevel をメモリ上に乗せてしまうから

• ただしどの MipLevel も使用頻度が高いなら ON もアリまた炎のようにディティールがあるものも検討対象一発目のロード時間を念頭に入れつつ設定する

Never Stream

　 Deep Dive 2017

マテリアル



189

マテリアル


• ON と OFF が混在すると描画順に影響が出るなので基本的には統一した方が良いこれによってマテリアルの運用に影響が出る


Separate Translucenc

yOFF

被写

界深度

Separate Translucenc

yON

不透明


190

マテリアル


• 基本的に OFF にする場合ゲーム中に被写界深度があり、影響を受けるただし影響を受けたくない場合に Separate ON の汎用マテリアルを別途用意＆管理する必要があるプログラマにデフォルト設定を OFF にかえてもらった

• 基本的に ON にする場合ボケを擬似的に表現するマスターマテリアルを別途用意＆管理が必要？


採用


191

マテリアル


• 必要最小限の設定にしたいしかし汎用マテリアルには最初から設定しておきたいので‥Particle SpritesBeam TrailsMesh Particlesの 3点はチェック ON で運用Static Lighting も入れといて OK かも

Usage


192

マテリアル


• プログラマにマテリアルの詳細パネル内に専用の項目を追加してもらったチェックボックスを ON にするだけなのでとても楽例：エミッシブカラーの値の露出補正への対策など

独自の設定項目


193

マテリアル


• Divide ノード使用時には Bポートに 0 が入る可能性を考慮して 0.0001 を Add するなど対策を行う実際に描画の不具合の原因だったことが何度かあった

0除算対策

Add の方が高速で、厳密にやるなら MaxやMinや Clamp が良い (篠山さん )


194

マテリアル


• 複数の Texture Parameter にマテリアルインスタンス内で同一テクスチャを複数指定した場合、その数だけサンプリングされてしまう

同一テクスチャの複数回の参照


195

マテリアル


• テクスチャの SamplerType が Alpha の場合はR チャンネルの値を使用するようにする

SamplerType周りの注意点

プラットフォームで赤く表示される可能性あり / R を使用するのが無難


196

マテリアル


• 入力する引数が一致しているのは OK基本的に引数が多いのは OK少ないのは NG

データ型周りの注意点


197

• 入力する引数が一致しているのは OK基本的に引数が多いのは OK少ないのは NG

マテリアル




198

マテリアル


• ただし注意が必要な場合もある



199

• ただし注意が必要な場合もある

マテリアル




200

マテリアル


• DynamicParameter ノードの利用先定番は UV周りの設定？ここで吸収することでマテリアルインスタンスの数を一気に減らせるので何気に重要

• ParticleColor ノードの色以外への利用先EmissiveColor が固定値で良い場合に活用できる例えば屈折マテリアルでは屈折の強さに使用している

工夫しがいのある部分


201

マテリアル


• ParticleRandom ノードの利用GPU パーティクルに限定されるもののパーティクルごとに 0～ 1 のランダムな値を与えられる

　 UV スクロールの初期値ランダムや SubUV の　開始パターンのランダムに利用するなどが考えられる



202

マテリアル


• Static Component Mask Parameter ノードの利用BC7 を使用して 4 チャンネルを使い分ける構成ができるただし切り替えで別シェーダーになるため注意が必要


　 Deep Dive 2017

マテリアルの利便性向上



204



• 汎用アセットのマテリアル、マテリアルインスタンス、

マテリアル関数にはしっかりと説明文を記入するコンテンツブラウザでポップアップ表示される

説明文の記載


205



• マテリアル関数の Input / Output ノードには説明文を記載する

説明文の記載


206



• マテリアル関数は検索しやすいようカテゴリを設定

マテリアル関数のカテゴリの設定


207



• マテリアル関数の Input / Output ノードには適切なデフォルト値を入力してUse Preview Value as Default を ON にする

デフォルト値の設定


208



• マテリアル内でパラメータ化したノードやDynamicParameter に適切なデフォルト値を入力するテクスチャの場合クックされることに注意する



209



• コンテンツブラウザ上で何のマテリアルか分かるようテクスチャノードにアイコン画像のテクスチャを指定してサムネイル化する工夫をした



210



• パラメータには可能なものは値に制限を付けるインスタンス側でスライドバーでの確認が容易になりマイナス値など想定外の値で使用されるのも防げるそうすると後のメンテナンスが楽になる

パラメータの値の制限


211



• 親マテリアルを差し替えた時パラメータ名が同じだと設定した値を引き継いでくれるので、パラメータ名はシンプルでストレートなものが良いが、その前提で‥

パラメータ名の設定


212



• Group名の並び順を指定できないので基本要素の「 1 Emissive 」「 2 Opacity 」「 3 Normal 」など一部だけ先頭に連番を付けた

パラメータ名の設定


213



• UV は先に速度を与えてからタイリングさせると良いタイリング数を変えてもスクロール速度が変わらないので設定が

楽

UV周りの計算順

　 Deep Dive 2017

最後に



215

最後に


• 開発が進むと大きく変更するのが厳しくなるので最初に考えられることはできるだけ考えるのが良い

• 初めてだと UE4 の機能や仕様の把握、実機で出すとどうなのかという検証などにとても労力がかかった

なので積極的に情報交換した方が良いように思う

• 今後の DeepDive もとても楽しみ！


216

最後に


長時間お付き合いくださりありがとうございました！駆け足でお見苦しかったらすみません

後日ゆっくりスライドを見て頂けたらと思います


217

最後に


何かご意見やご質問等ありましたらこちらまでお気軽にメールください！

[email protected]

　 Deep Dive 2017

ご清聴ありがとうございました！


Unreal Engine 4 は Epic Games 社の商標または登録商標です。

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