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 サポートトピックス / UC-win/Road
UC-win/Road Ver.13.1のパフォーマンス設定 保守・サポートサービス関連情報
VRデータを作りこんでいくと、描画処理や動きの計算による負荷が増え、徐々にシミュレーションのパフォーマンスが低下していきます。パフォーマンスが低下すると、シミュレーションそのものの印象が悪化するだけでなく、映像酔いを引き起こす原因にもなりかねません。今回は、UC-win/Road Ver13.1におけるパフォーマンス設定項目や、パフォーマンスを向上させる作り方を紹介します。

パフォーマンスに影響する要素

VRを動かす際のパフォーマンスに影響が大きいものとしては、表示する配置物の数、配置物のポリゴン数、反射や光等のレンダリング処理が挙げられます。また、次に挙げる要素を作成もしくは表示すると、パフォーマンスに大きく影響します。これらの配置物や表示設定は、数や範囲を限定するか、表示タイミングをずらすなどしてパフォーマンスへの影響を抑えることが重要です。

  • 影響が大きい配置物:同時に多数が視界に入らないよう注意する必要あり(3D樹木、湖沼、ビデオウォールなど)
  • 影響が大きい表示設定:他の影響の大きい配置物と同時に表示しないよう注意する必要あり(路面の反射、フロントガラスの雨水など)
  • 設定数の影響が大きい要素:配置数を限定したり、オブジェクトを単純化するよう注意する必要あり(照明(光源)、ブルーム、透過ポリゴン、炎と煙など)

描画オプションによるパフォーマンス設定
UC-win/Road Ver13.1の描画オプションで調整可能なパフォーマンス設定とその効果について紹介します。

視野半径の設定
空間を描画する範囲を設定します。範囲は現在の視点位置を中心とした球体状で、高さも考慮されます。俯瞰で見る場合は、描画範囲の端部が目立たないよう範囲を広く取る必要がありますが、人間の目線など低い視点で見る場合は範囲を小さくしても不自然になりにくいです。下の画像は視野半径0.5kmの場合の視点高さの違いによる比較です。俯瞰視点では空間が途切れている印象が強くなりますが、地上の視点では表示範囲の端部が建物に遮られるので違和感の無い見た目になります。空間の表示範囲以外にも、道路関連の要素を個別に範囲設定することもできるので、運転時など状況に応じた細かい調整が可能です。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
図1 視野半径0.5kmの場合の比較(左:俯瞰視点 右:地上視点)

遠方オブジェクトの非表示設定
初期設定で有効になっている機能です。この機能を有効にすると、指定した距離より離れた場所にある配置物や交通モデル・キャラクタは、画面上の表示サイズが一定の値より小さくなった場合は描画されなくなり、パフォーマンスが向上します。設定値は角度で指定し、表示対象の上下左右の端部と自身の視点を結んだ線同士が一定の角度以下になった場合に非表示となります。角度の数字が大きいほど近くのものも対象になりますが、出現や消滅の瞬間が目立ちやすくなるので注意が必要です。

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図2 表示角度による見た目の比較(左:0.5度 右:2.5度)

モデル&FBXシーン動的LODの設定
3DモデルやFBXシーンには、表示角度に応じてモデルを切り替える動的LOD設定が可能です。角度の考え方は遠方オブジェクトの非表示設定と同様ですが、動的LODの場合は表示の有無の設定ではなく、距離に応じてモデル自体を切り替えることができます。ポリゴン数の多い複雑なモデルを使用する場合、表示サイズが小さい場合に低ポリゴンモデルに切り替わるよう設定することで、見た目にあまり影響を与えずにパフォーマンスを向上できます。描画オプションでは、動的LODの設定に対して倍数を指定することで、状況に応じて切り替わりの度合いを調整することが可能となります。

図3 モデル動的LOD設定の例(左から高ポリゴン、中ポリゴン、低ポリゴン)

キャラクタLODの設定
MD3およびFBXのキャラクタに対してのLOD設定です。キャラクタは、滑らか描画⇒低解像度モード⇒シンボリックモードの順に3段階で切り替わります。低解像度モードは自動生成の静止画による表示となり、動きのアニメーションは表現されません。角度の値を大きくするとパフォーマンスが向上しますが、精度を落としたことが目立ちやすくなります。

2D/3D樹木LODの設定
3D樹木の場合は、2D樹木に切り替える角度を、2D樹木の場合は分岐モード(樹木テクスチャを交差表示する際の枚数)の切替角度を指定できます。シングルブランチモードの場合、樹木テクスチャは1枚のみ表示され、常に視点を向くように角度がリアルタイムで調整されます。3D樹木はパフォーマンスに対する影響が大きいので、離れた視点では2D樹木に切り替わる設定にすることをお勧めいたします。

図4 キャラクタLODの比較(左から順に滑らか描画、
   低解像度モード、シンボリックモード)
図5 2D/3Dの切り替えを設定することでパフォーマンスが向上します

反射の設定
湖沼および運転中のミラー、モニタに対して設定する項目です。通常の空間の設定とは別に、湖沼やミラー等に反射表現される配置物に対して、表示角度の倍数を設定できます。小さい配置物や遠景の配置物は湖沼やミラーの中では目立たないので、表示角度の倍数を指定することで反射表現における描画処理を簡略化し、パフォーマンスの向上につながります。

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図6

高度な照明の設定
高度な照明を使用する際の、空間内で有効にする光源の数を設定できます。対象となるのは配置物および自動車の光源とストリートライトです。視点の位置に近い光源から有効になり、制限数に含まれなかった光源は点灯しませんが、近づくと点灯するようになります。初期設定は20個で、最大100個まで有効にすることができますが、数が多いほどパフォーマンスが低下するので、1つのモデルに設定する光源を減らしたり、配置を間引いたりする等の対策が必要となります。

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図7 左:光源数20の場合 右:光源数100の場合


シーンごとのパフォーマンス調整

VRは様々な視点で動かすことが出来るので、シーンによって必要なパフォーマンス調整はことなります。例えば俯瞰視点で最適化した場合は、人間の目線で見た場合に綺麗に見えなかったり負荷が大きくなってしまう場合があり、逆も同様です。次に紹介するように、状況に応じて設定を使い分けることで、常に高いパフォーマンスを維持することが可能となります。

俯瞰視点(広い範囲を見せたい場合)で有効なパフォーマンス調整
表示範囲を広く取りたい場合に効果が大きい対策ですが、広範囲の場合だけでなく、後述する各パターンでも大きな効果を得ることが出来ます。
 ・一般/交通流オブジェクトの表示角度を大きくする
 ・キャラクタ、3D樹木のLOD設定を強めにする⇒離れて見るものに対しては強めのLODを設定します。
 ・モデルLOD設定(描画オプション以外の対策)を多くのモデルで行う
 ・表示角度に掛け合わせる値を大きくする⇒湖沼がある場合、反射表現の対象物が減り、処理が軽くなります。

低い視点(歩行者視点等)で有効な設定
歩行者視点で遠くの空間が見えない場合は、視野半径を狭めることで大きな効果を得ることが出来ます。その際。主要な地点から見通せる距離を基準に設定することで、見た目に影響を与えることなく処理を軽くすることができます。また、歩行者視点では遠くの道路面はほとんど視認できないため、道路の視野半径をさらに狭く設定することもできます。
 ・視野半径、道路視野半径を狭くする⇒道路の見通しを基準に視野半径を調整すると、狭くても自然に見せることができます。
 ・光源の最大数を減らす
 ・キャラクタの滑らか描画の角度を大きくする⇒歩行者視点で見るキャラクタは、滑らか描画でなくても自然に見えやすくなります。

運転視点で有効な設定
運転視点では、歩行者視点と同じ対策が有効となります。高速道路を走る場合は、見通し距離に応じて橋梁視野半径やトンネル視野半径を個別に設定することも有効です。また、コックピットとミラーを表示する場合は、表示角度に掛け合わせる値を大きくすることと、ミラーのテクスチャサイズを下げることも対策として有効です。



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