『レインボーシックス モバイル』のレンダーパイプラインおよび制作パイプラインの構築

大規模で破壊可能な環境をモバイル端末に実装することは、レンダリングと制作の両面で課題となる。『レインボーシックス モバイル』では、ゲームプレイの中核をなすのはリアルタイムのフラグメンテーションであり、これにより可視性、レイアウト、パフォーマンスコストが絶えず変化します。その結果、多様なデバイス環境において、ドローコール、メモリ、スケーラビリティに常に負荷がかかっています。

ユービーアイソフト・モントリオールのチームは、『トム・クランシーのレインボーシックス シージ』を単にモバイル版にポートするのではなく、一から作り直しました。これには、シリーズの特徴であるビジュアルと戦術的な忠実度を維持しつつ、厳しいパフォーマンス要件の中でダイナミックなゲームプレイを実現するため、レンダリング、コンテンツパイプライン、およびツール群の見直しが必要となりました。

7年以上にわたる開発を経て、彼らはランタイム最適化とコンテンツ作成を密接に連携させるパイプラインを設計した。自動的なマップ生成や検証から、カスタムレンダリングシステムやシェーダーのワークフローに至るまで、あらゆるデバイスで効率的にスケールできることが、あらゆる意思決定の基盤となり、迅速なイテレーションを可能にしました。

『レインボーシックス モバイル』：Unity のケーススタディ

『レインボーシックス モバイル』の最大の特徴は、そのプロシージャル破壊システムです。ゲームプレイの核心は、攻撃側と防御側が要塞化されたスペースのコントロールを巡って争う点にあり、そこでは、突破、防御の強化、そして環境の操作が、直接的な戦闘と同様に重要となる。各対戦マッチは、ラウンド制の短い戦術的な対決として構造されており、環境が崩壊することで新たな視界が開け、ゲームプレイスペースがリアルタイムで変化していきます。このシステムは戦術的な体験には不可欠ですが、描画面で大きな課題をもたらします。

「幾何学構造が崩れ、スペースが広がると、オクルージョンカリングの効果が低下し、ドローコールが増加してパフォーマンスに影響を及ぼします」と、ユービーアイソフト・モントリオールのプログラミングチームリーダー、オリアム・デ・ジヴェスは説明する。「破壊はゲームプレイの中核をなす要素であるため、ステージの設計や最適化に直接的な影響を与えます。」

モバイル環境におけるこのダイナミズムを実現するため、チームはドローコールを削減する静的環境バッチ処理を導入し、これによりアセットの作成およびアセンブリ方法にも影響が及んだ。「パイプラインに関するあらゆる決定は、パフォーマンスと制作ワークフローの両方に影響を及ぼします」とデ・ギヴェスは述べる。

スケーラビリティがさらに複雑さを増した。対象となるハードウェアの範囲はハイエンドからローエンドのモバイルデバイスまで多岐にわたり、非対応の技術を制限または除外するといったトレードオフが必要となった。「非常に細分化されたデバイス環境において、一貫したパフォーマンスを確保しなければならなかった」とデ・ギヴェスは語る。

成果

• 新しいマップの初期設定時間を数週間から数秒に短縮
• マップの描画に必要なドローコールを約60～70％最小化した
• 特定のシナリオにおいて、独自の可視性システムを採用することで、ドローコールのバジェットをさらに最大20%削減しました
• ランタイムコストをCPUバジェットの約0.12%に低減すると同時に、CPUによる描画時間を5～10%短縮した

マップ作成の効率化

『レインボーシックス モバイル』では、マップ制作において、迅速かつ繰り返し可能なコンテンツ制作に重点を置いています。このシステムの中核となるカスタムマップ生成システムは、数秒で構造化されたステージやゲームプレイのバリアントを生成し、これまで数週間かかっていた手作業による設定作業を不要にします。「これにより、デザイナーはマップをリビルドすることなく、レイアウトやゲームプレイを繰り返し改良するための統一された基盤を得ることができます」と、ユービーアイソフト・モントリオールのグラフィックス・テクニカル・ディレクター、ティト・モラブ氏は語る。

マップ制作には、アート、デザイン、ゲームプレイ、AI、オーディオなど、複数の分野にまたがる相互に連携したシステムが不可欠です。「テンプレートベースのツールは、こうした分散した知識を一元化し、最初から一貫した構造体を確立します」とモラブ氏は説明する。「これにより、設定の手間が軽減され、設定ミスが最小化され、新規マップと複製マップの間で一貫した基準が確保されます。」

パフォーマンス上のコンストレイントは、作成時に組み込まれます。環境はバッチ処理とオクルージョンを考慮して設計されており、デザイナーはゲームプレイのキーな観点からマップを評価し、制作プロセスの早い段階で問題点を特定することができます。

専用のシステムは、ライティングのワークフロー、リモートベイク、およびエディタ内で直接オーバードロー、ライティング、メッシュの複雑度を確認できるデバッグツールなど、イテレーションをサポートします。

ランタイム時のデータ検証

マップが作成されると、それらは構造化された検証および処理パイプラインを経て、さまざまなデバイスでのランタイム実行に備えて準備されます。

「まず、マップデータを運用基準に照らして検証します」とデ・ギヴェスは説明する。「このシステムは、階層構造、命名規則、LOD、マテリアル、メモリバジェットに関するルールを適用し、コンテンツのリリース時期が近づくにつれて、厳しいチェックが行われます。」

これらのコンストレイントは、処理中にバッチ処理、オクルージョンデータ、およびメモリバジェットが適用される検証プロセスを通じて最適化されます。

検証はパイプライン全体で継続的に行われます。データは準拠した状態でパイプラインに入り、開発の段階に応じて適応するチェックを通過します。初期段階ではイテレーションをサポートするために柔軟性を重視しますが、後期段階ではリリース前の安定性と一貫性を確保するため、厳しいコンストレイントを課します。

この検証は、ライティングなどの外部ワークフローにも適用されます。アーティストがリモートでのベイク処理をリクエストすると、システムは実行前に入力を分析し、設定ミスを早期に検知してビルドの失敗を防ぎます。処理が完了すると、結果が確認用に返されるため、アーティストはインテグレーション前に照明を確認・承認することができます。

送信後、毎日の自動パイプラインによって、コンテンツがランタイム時に最適化されたデータに変換されます。これには、ドローコールのバジェットに基づいたカスタムバッチ処理、事前計算されたオクルージョンデータ、および各グラフィックス品質レベル向けのランタイムバリアントの生成が含まれます。各デバイスは必要なデータのみをロードするため、メモリ使用量を削減し、不要なアセットのロードを防ぐことができます。

エディタ内デバッグツールは、ドローコール、透明度、照明、メッシュの複雑さを可視化し、エディタ内で直接ローエンド端末のシミュレーションを行うことで、このワークフローをサポートします。

プロシージャル破壊はランタイムの複雑さを増す。独自の可視性システムは、シーンをボクセル化し、視線データを事前に計算することで、動的ジオメトリの処理負荷を軽減し、ゲームプレイ中のパフォーマンスを維持します。

アーティスト中心のツールの開発

ツールの開発においては、機能性と同様に使いやすさを重視しており、手作業や制作上のミスを減らしつつ、アーティストが日常的に活用できるワークフローの構築を目指しています。

「そのツールが解決しようとしている問題と、アーティストが実際にどのように作業しているかを理解することが極めて重要です」とモラブは説明する。ワークフローを観察し、初期段階からフィードバックを集めることで、チームは課題点を特定し、ツールの設計を迅速にイテレーションしていった。

こうした知見に基づき、バッチ処理による編集機能やコンテキストに応じたコントロール、インターフェースの簡素化などの改善が図られ、アーティストは技術的な複雑さを意識することなく、効率的に作業できるようになりました。

また、チームは、即時モードグラフィカルユーザーインターフェース (IMGUI)から、構造、スタイル、動作をより明確に分離したUnityのUI Toolkitへの遷移にも大きな可能性を見出しています。「これにより、テクニカルアートチームとエンジニアリングチーム間の連携が強化され、ツールの保守やスケーリングが容易になるでしょう」とモラブ氏は語る。

シェーダーのワークフローを効率化

マップの作成と検証に加え、シェーダーのワークフローはレンダーパイプラインの重要な要素であり、デバイス間で視覚的な忠実度が効率的に維持されるようにします。

シェーダーとマテリアルのワークフローは、モバイルデバイス上で高品質なビジュアルを実現するために、効率性を重視しています。チームのテクニカルアーティストは、Shader Graphを活用して、グラフィックスプログラマーに頼ることなく、迅速にプロトタイプを作成し、イテレーションを重ねています。

「Shader Graphを使えば、実装コストを抑えつつ、ビジュアルのアイデアを迅速に試すことができます」とモラブ氏は説明する。「シェーダーの最終確定後、コードの最適化のために換算され、デバイス固有の品質レベルに組み込まれます。」

ハードウェア間でパフォーマンスを維持するため、自動化ツールがシェーダーの変更を評価します。ARMのMaliオフラインコンパイラーは静的分析ツールとして統合されており、複数のGPUにわたるシェーダーの変更を分析し、各デバイス階層ごとのパフォーマンスレポートを生成します。これらのレポートは、品質レベルごとに異なるキーワードや設定を有効にするという、本プロジェクトのグラフィックス品質戦略に沿ったものです。

「このアプローチにより、シェーダーの変更がデバイス間でどのようにスケールするか、またパフォーマンスが時間の経過とともにどのように変化するかを可視化することが可能になります」とデ・ギヴェスは述べる。「この情報を早期に把握することで、開発者は不具合の再発を特定し、バリアントを比較し、日々の開発において適切な判断を下すことができます。」

UnityのIPreprocessShadersインターフェースに基づくカスタムシェーダーバリアント管理システムは、視覚的な柔軟性を維持しつつ、不要なキーワードの組み合わせを削減することで、メモリ使用量を制御します。

また、このパイプラインはシェーダーのウォームアップを自動化することで、手動での設定作業を削減し、ランタイム時のスタッターを防止し、あらゆるデバイスで滑らかなゲームプレイを実現します。

レンダリングツールの開発を振り返って

『レインボーシックス モバイル』の開発経験から、パイプラインはアーティストとエンジニアの両方をサポートできる場合に最も効果を発揮することが分かっています。

モラブ氏は、ツールは正しく機能し、既存のワークフローとのインテグレーションが自然に実現する必要があると強調している：「適切に活用されれば、ツールはアーティストが創造性に集中できるようにし、開発者は予測可能でスケーラブルな出力を維持できるようになります。」

チームは、勤勉さ、綿密な計画、そして一貫性を重視しています。「コンテンツ制作を早い段階でランタイムのコンストレイントに合わせておけば、コストのかかるイテレーションを防ぐことができます」とデ・ギヴェスは述べる。「マップ生成からシェーダーの最適化に至るまでのあらゆる段階でパフォーマンスへの配慮が埋め込まれていることで、デバイスのパフォーマンスを損なうことなく、高精細なビジュアルを実現します。」

協力と責任の共有もまたキーです。「当社のマップ担当アソシエイト・テクニカル・ディレクターであるヴィンセント・クーパルと、レンダリングおよびマップ制作チーム全体が、ゲームの基盤構築とスケーリングを成功させる上で不可欠な役割を果たしました」とモラブは語る。

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