BlackMill Gamesが『Gallipoli』のグラフィック品質とパフォーマンスをどのように向上させたか

『ガリポリ』は、BlackMill Gamesによる第一次世界大戦（WWI）をテーマとしたゲームシリーズの第4作目であり、以下のタイトルです。『ヴェルダン』、『タンネンベルク』、『イゾンツォ』。同スタジオがこれまで一貫して追求してきた、歴史に根ざした戦術的なFPS体験を継承する『ガリポリ』は、プレイヤーを第一次世界大戦においてあまり探られてこなかった中東正面へと誘います。

このゲームでは、あの有名な上陸作戦の舞台を超え、砂漠、川渡り、町、山々など、象徴的で多様な環境を探ります。このゲームの代表的なモードである「エクスペディション」は、50人のプレイヤー対50人のプレイヤー（25対25）のバトルをサポートしており、3つの新勢力が特徴です：オーストラリア・ニュージーランド軍、大英帝国、およびオスマン帝国。

開発の全過程を通じて、チームはビジュアルの精緻さ、アニメーションのリアリティ、そして環境への没入感のレベルをさらに高めることを目指しました。この目標を掲げた彼らは、シリーズの技術基盤をUnityのビルトインレンダーパイプラインからHD レンダーパイプライン (HDRP)へと移行させた。これは大きな飛躍であったが、それには独自の課題も伴っていた。チームがそれらをどのように克服したか、以下にご紹介します。

ガリポリ：Unity のケーススタディ

スタジオは、どのようにして映像の精細さ、アニメーションのリアリティ、そして環境への没入感を高めているのでしょうか？

前作『Isonzo』の成功を受け、開発チームは『Gallipoli』において、UnityのビルトインレンダーパイプラインからHD レンダーパイプライン (HDRP)へと移行することで、グラフィックの忠実度をさらに高めることを目指しました。

「HDRPへの移行により、次世代レベルのビジュアルを実現し、サードパーティ製のツールへの依存を減らし、Unity 6.2の最新の特徴や修正を活用できるようになりました」と、BlackMill Gamesのアートディレクター、フランク・ヴァン・ハルテレン氏は語る。「また、これにより、テクセル密度の向上、視覚的な妥協の軽減、そして外部ツールの更新を待つことなく迅速なイテレーションが可能になりました。」

この遷移には、いくつかの課題がありました。「HDRPへの移行には、新しい基準を満たすためにコンテンツを再制作すること、そしてHDRPの特徴を活かしてアセットを向上させる方法を習得することが必要でした」と、チームのテクニカルディレクターであるベン・エヴァンス氏は説明する。「私たちは、シーン内のオブジェクトに細部まで精緻なディテールを加える『デカールシステム』など、HDRP専用のツールに対応できるようワークフローを調整しました。これにより、複雑さが増したにもかかわらず、高いパフォーマンスを維持することができました。」

成果

• 新しいアバターシステムにより、2分で300種類のテクスチャをアトラス化し、3,000個のメッシュを前処理した
• ランタイム時に、20以上のパーツからなる最終的なプレイヤーメッシュを、メインスレッドでわずか0.4ミリ秒で組み立てた
• ベイク時間を約30分から数分に短縮
• レイキャスティング、メッシュの修正、アバターのベイク処理、AIによるVisionチェックなどのタスクにおいて、最大10,000倍のスピード向上を実現しました

品質の向上

グラフィックス全体の精細度を高めるため、チームはメッシュのディテールと三角形数を増やし、より鮮明でリアルな環境を作り上げました。「FPSとして、ゲーム内のあらゆる場所でビジュアルの品質を維持する必要がありますが、これはかなり難しい課題です」とヴァン・ハルテレン氏は語る。「細部と複雑さのバランスをとらなければなりませんでした。」

テクスチャの忠実度もキーの焦点の一つでした。より高い解像度と視覚的な統一感を実現するため、チームはテクセル密度を維持するためにマテリアルを最小限にマージし、表面やキャラクターアセット全体でディテールテクスチャをより効果的に活用しました。また、より歴史的に正確なキャラクターモデルにも力を入れた。

「当社のキャラクターアーティストが、以前のヴェルダンモデルのいくつかを再検討したところ、改善の余地があることがわかりました。」「今や、私たちのキャラクターは、これまでで最高の精細度を実現しています。」

アニメーションの全面的な見直し

アニメーションの全面的な刷新により、ゲーム全体のビジュアルシステムのリアリティと統一感がさらに高まりました。アニメーション、ライティング、ワールドビルディングのツールを統合することで、チームはゲームプレイとストーリーテリングの両方において、より柔軟で映画的な基盤を構築しました。

「UnityのTimelineは、シネマティックやゲーム内イベントを演出するための基盤となり、モーションキャプチャーの再生や、トレーラーで使用される動的な時間帯の遷移をサポートしました」とエヴァンス氏は語る。「Cinemachineは、単なるトレーラー制作ツールから、当社にとって完全に統合されたカメラシステムへと進化しました。これにより、没入感を損なうことなく、滑らかな遷移や臨機応変な手ぶれ表現が可能になりました。」

Unityの「Animation Riggingパッケージ」を採用したことで、Isonzoに由来する古い機能のIK制限が解消され、キャラクターの足つきや武器の操作性が大幅に向上しました。「Foot IK」や動的な武器装備といった特徴により、チームは動きや姿勢をより細かくコントロールできるようになりました。また、スプラインベースのアニメーションにより、重機関銃の弾帯や機械コンポーネントといった複雑なアセットにリアリティが加わり、手動で親オブジェクトを変更することなく、ピストンやボルトを自然に動かすことが可能になりました。

「モーションキャプチャーの導入により、基本的な移動動作が劇的に変化し、兵士たちは泥や砂、斜面を移動する際に、より強いウェイトと臨場感を感じられるようになった」とヴァン・ハルテレンは付け加える。「走るたびに、つまずくたびに、登るたびに、さまざまな地形での移動に伴う身体的な負担が如実に表れる。」

環境への効果の評価

開発チームは、環境ライト、天候、水面のシステムを全面的に見直すことで、ゲームの雰囲気を大幅に高めました。UnityのVFX Graphを活用し、彼らは大規模な爆発や煙、破片などをよりリアルかつ効率的に描画できる複雑なパーティクル効果を開発した。6方向の照明により、さまざまな条件下でも、パーティクルがダイナミックな光源に自然に応答するようになりました。

「HDRPの物理演算による照明およびフォグのシステムを活用し、霞の間から差し込む日光から、煙が立ち込める激しい戦闘地域に至るまで、動的天候や戦場の雰囲気をシミュレーションを行いました」とヴァン・ハルテレン氏は語る。「これらの改良により、没入感がさらに高まり、環境のビジュアルとゲームプレイとの結びつきが強化されました。」

HDRPの統合レンダリングツールは、ガリポリの各環境における水景の表現もさらに向上させました。「泡のシミュレーションを行う、デカールを貼る、コースティクスを使用する、スクリーンスペースリフレクションを組み合わせることで、Terrain (地形)とシームレスに溶け込む、無限に広がる海や川、水たまりを実現しました」とエヴァンスは語る。「また、小型船向けの航行禁止区域を導入し、従来のサードパーティ製のツールで長らく課題となっていた問題を解決しました。」

ボリュメトリックライティングの効果を高める

チームはHDRPのボリュメトリックライティングシステムを最大限に活用することで、視覚的なリアリズムを高め、あらゆる環境においてより豊かな雰囲気と深度を生み出しました。ほこりっぽく乾燥した環境では、ライトが霞を通して自然に散乱し、爆発による煙や破片が漂う様子が、没入感と映画的な迫力をさらに高めている。

「アダプティブ・プローブ・ボリューム（APV）を採用することで、従来のライトマップに取って代わり、ベイク時間を約30分からわずか数分に短縮することができました」と、BlackMill Gamesのプログラマー、ミハル・ウィルチンスキ氏は語る。「これにより、イテレーションの高速化、キャラクターや環境に対するピクセル単位のダイナミックなライティングが可能になり、メモリ使用量も削減されました。」

統一されたShader Graphワークフローにより、シェーダー開発と視覚的な統一性がともに効率化されました。チームは、地形ブレンド、テクスチャパッキング、および表面グラデーションのためのカスタムノードライブラリを構築しました。また、ソースコードへの完全なアクセス権により、一意のレンダリング要件に合わせてカスタムコードを組み込むことが可能でした。「レンダリングデバッガー」や「パフォーマンスパネル」といったツールも、ゲーム内での迅速なテストを可能にするワークフローをサポートしていました。

ゲームのパフォーマンスと安定性の最適化

パフォーマンスの最適化が最優先事項であり、Unityのツールと独自のワークフローを組み合わせて、負荷の高い環境下でもゲームプレイの滑らかさを保つようにしました。「C# Job Systemにより、負荷の高い処理において安全なマルチスレッド化が可能となり、レイキャスティング、メッシュの修正、アバターのベイク処理、AIによるVisionチェックといったタスクにおいて、最大10,000倍のスピード向上を実現しました」とウィルチンスキー氏は述べる。

Burstコンパイラーによりスクリプトの実行効率がさらに向上したほか、Unityプロファイラーを用いた日々のプロファイリングにより、チームはネットワークおよびGPUパフォーマンスのボトルネックを特定することができました。

「長年の課題を解決するため、キーシステムが見直されました。」「シャドウのレンダリングはリアルタイムライティングに移行し、遠方の地形についてはダイレクショナルカスケードが遅延更新されるようになったことで、フレームレートが向上しました」とウィルチンスキー氏は語る。「スコープビュー向けのカメラスタッキングでは、影データとカリングデータを再利用したため、過去のプロジェクトで見られたような大きなオーバーヘッドを解消できた。」

Unity 6を活用することで、パフォーマンスが大幅に向上しました。レンダリングデバッガーにより、リアルタイムでの分析やシェーダーの確認が可能となり、頂点LODデバッグ機能のおかげで、チームはLODの設定を視覚的に微調整することができました。VFXのオーバードローに関するデバッグにより、透明度とパーティクルの使用がさらに最適化されました。これらのツールにより、チームは「Perfect Culling」などの古い機能を持つサードパーティ製のアセットを廃止し、GPU Resident Drawerとのインテグレーションをシームレスに行うことで、より効率的なカリングとレンダリングを実現することができました。

開発を振り返って

開発プロセスのリフレクションにおいて、チームはキーの教訓と改善の余地を特定した。エヴァンス氏は、リファレンスカメラを使用して視覚的変化やパフォーマンスの変化を時系列で追跡していれば、より明確な制作のベンチマークが得られたはずだと述べた。

ヴァン・ハルテレンは、結束こそがキーであると強調した：力強い色、ノイズのコントロール、そして一貫性のあるビジュアルが、強い印象を与える。また彼は、開発の初期段階における外観開発の重要性を強調し、ゲーム全体の最初の25％に時間をかけて磨き上げることで、その後の開発全体の基調が決まると指摘した。

こうした知見は、計画立案、実験的試行、そして早い段階からの細部への配慮がいかに重要かを浮き彫りにしており、これらは間違いなく、チームを未来へと導く指針となるでしょう。

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