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#UE4CEDEC
UE4で多数のキャラクターを活かすためのテクニック
Epic Games Japan / Support Engineer
Ken Kuwano
#UE4CEDEC
はじめに
• SNS上での情報の公開はOK
• 本資料は講演後できるだけ早めに公開
• 本講演の内容はUE4.20で検証
• 中辛エンジニア向け
#UE4CEDEC
イメージ
#UE4CEDEC
現実
#UE4CEDEC
ActionRPGのSampleを使って
キャラクターをたくさん出してみよう
#UE4CEDEC
PC-Test 100体
#UE4CEDEC
PC-Test 1000体
#UE4CEDEC
PC-Test 1000体
#UE4CEDEC
PC-Test 10000体
#UE4CEDEC
話すこと
• CPUパフォーマンスの改善方法
– 主にGameの負荷改善について CPU
• 多くのキャラクターを出す際のポイント
– 懸念点や負荷になりがちな点について
• キャラクターと関連する機能の仕組み
– 処理の流れ、設定や実装などの細かい話について
#UE4CEDEC
話さないこと
• GPUパフォーマンスの改善方法
• キャラクターの作り方、Engine改造について
• このスライドの50%
#UE4CEDEC
本題に入る前に
認識合わせと理解を深めるため
キャラクターやCPUの動作についてのおさらい
#UE4CEDEC
おさらい
• Characterとは
• CPUの動作
• CPUのパフォーマンス計測
#UE4CEDEC
Characterとは
継承 継承
配置や生成できる 配置や生成できて、
入力操作を受け付ける
配置や生成できて、
入力操作を受け付けて、
ジャンプなどが可能
Actor Pawn Character
#UE4CEDEC
キャラクターに関連する機能
Character
タイトルによってキャラクターが実現する内容が異なる
Animation
Physics
Navigation&AI
Movement
Movement
#UE4CEDEC
様々な機能を持つ複数のスレッドで動作
スレッド名 概要
Game ゲームのメイン処理
Task Graph Game の補助的役割、複数スレッド
Pool Texture Streaming等、複数スレッド
Rendering RHIコマンド(描画コマンド)を発行
RHI RHIコマンドをGPUに転送
CPUの動作
CPUで動作する代表的なスレッドと概要
#UE4CEDEC
CPUの動作の流れ (60fpsのモデルケース)
Game
Task Graph
Frame1 (16.6ms) Frame2 (16.6ms) Frame3
16.6 ms 33.3 ms0.0 ms
時間
処理 待機
時間内に処理が収まっているので遅延が無く理想的
#UE4CEDEC
CPUの動作の流れ (60fpsのモデルケース:詳細)
Character
Character
Movement
Third Person
Template
Player
Controller
Skeletal
Mesh
Slate
HUD
Animation Physics
1フレーム中の実行コスト
Frame1 (16.6ms) Frame2 (16.6ms) Frame3
16.6 ms 33.3 ms0.0 ms
Game
キャラクター1体のコスト
#UE4CEDEC
CPUの動作の流れ (Tick)
Game Character
Character
Movement
Player
Controller
Skeletal
Mesh
Slate
HUD
Animation Physics
ActorやComponentが毎フレーム実行する処理
キャラクター1体のコスト
#UE4CEDEC
Tick処理を行う順番を規定するグループ
Actorなどが自身の処理タイミングを指定可能
CPUの動作の流れ (Tick Group)
Frame1
Pre
Physics
Start
Physics
During
Physics
Post
Physics
Post Update
Work
End
Physics
Character
処理
Pre
Physics
Character
Game
#UE4CEDEC
共通 キャラクター
CPUの動作の流れ (多数のキャラクターを出すケース)
Game
キャラクター1体
Game
16.6 ms 33.3 ms0.0 ms
キャラクター100体
共通 キャラクター キャラクター キャラクター キャラクター キャラクター
Frame1
キャラクター
多数のキャラクターを扱う場合は
キャラクター1体のコスト削減に注力する必要がある
Frame1 (16.6ms) Frame2 (16.6ms) Frame3
16.6 ms 33.3 ms0.0 ms
共通 キャラクター 共通 キャラクター
#UE4CEDEC
• 計測方法
– コンソールコマンド
– プロファイリングツール (コンソールのみ)
• 計測条件
– パッケージしたTestビルドを使用
• Epic Games LauncherからはTestビルドの作成不可
• 一部のコンソールコマンドのみ使用可能
• 出荷用ビルド(Shipping)に近い状態で計測可能
CPUのパフォーマンス計測
#UE4CEDEC
CPUパフォーマンスはTestビルドで計測しましょう
昨年のセッションでも紹介していますのでご参考下さい
#UE4CEDEC
Testビルドでのログ、コンソールコマンドを許可する方法が紹介されています
Testビルドでの制限を解除してデバッグする方法
http://darakemonodarake.hatenablog.jp/entry/2018/06/15/225956
#UE4CEDEC
出荷用ビルドに近い状態で計測可能
Third Person Templateで1000体を出した時の
DevelopmentとTestのパフォーマンスを比較
製品に近い環境で計測することで
必要以上な負荷削減を減らす
Development Test
過剰な最適化を減らすことで
クオリティを維持
CPU
#UE4CEDEC
おさらい:まとめ
• Characterとは
タイトルによってキャラクターが実現する内容が異なる
• CPUの動作
多数のキャラクターを扱う場合はキャラクター1体のコスト削減に注力
• CPUのパフォーマンス計測
過剰な最適化を減らすことでコンテンツのクオリティを維持
実現する機能に併せてキャラクターを適切に最適化
#UE4CEDEC
アジェンダ
• Animation
• Physics
• Navigation & AI
• Movement
• Networking
• その他
#UE4CEDEC
各章の構成
タイトル 関連 おさらい
改善一覧 負荷ポイント 改善策
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
[フォーマット]
ユースケース、改善を行うケースの概要
● 何が行われているか、負荷ポイント 等
● 改善方法、改善されることで得られる効果 等
● 改善を適用した際の副作用、注意点 等
概要図
#UE4CEDEC
負荷ポイント/改善策
#UE4CEDEC
評価
大きく負荷を減らすことができる
多数のキャラクターを出す場合は特に注意
それなりの負荷を減らすことができる
汎用的に使用することが可能
負荷を減らすことができる
#UE4CEDEC
誤解が無いために
• 評価
– 実際のパフォーマンスへの影響はコンテンツの内容に依存
• 負荷ポイント/改善点
– 「減らすことを検討」などと記載している部分については「多
数のキャラクターを出すケース」で負荷になりがちな部分であ
って、使用を禁止するものではありません
#UE4CEDEC
アジェンダ
• Animation
• Physics
• Navigation & AI
• Movement
• Networking
• その他
#UE4CEDEC
Animation
#UE4CEDEC
CharacterとAnimation
Character
Mesh AnimBP
Event Graph
Anim Graph
#UE4CEDEC
おさらい:Animation
今年のセッションでも紹介していますのでご参考下さい
#UE4CEDEC
おさらい:Animation (処理の流れ)
Game
Task Graph Update
Complete
Evaluate
Start
Physics
AnimNode更新 ポーズ確定 後処理
Frame
Pre
Physics
#UE4CEDEC
改善ポイント一覧 (Animation)
• 多数のキャラクターがアニメーションを行う
• 移動やアニメーションに伴うBounds更新1
• 移動やアニメーションに伴うBounds更新2
#UE4CEDEC
改善ポイント一覧 (Animation)
• アニメーションの実行コスト削減1
• アニメーションの実行コスト削減2
• アニメーションの間引きによる更新コスト削減
• アニメーションの評価コスト削減
• アニメーションが不要なメッシュ
• LODによるメッシュのリダクション
• ステートマシンの検索コスト削減
• アニメーションのマルチスレッド処理
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
多数のキャラクターがアニメーションを行う
● 毎フレームアニメーションの更新を行うがキャラクター
が多いとアニメーションのコストが嵩む
● 非描画キャラクターのアニメーションの更新をスキップ
することでアニメーション更新コストを削減
● オフスクリーンのキャラクターのアニメーション更新を
スキップするので画面内にいる場合は無効となる
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
多数のキャラクターがアニメーションを行う
多くのキャラクターを出すとキャラクターのアニメーション更新コストが嵩む
Update Anim
多数のキャラクターを出すと... アニメーションの更新コストが増大
#UE4CEDEC
● 改善策
多数のキャラクターがアニメーションを行う
非描画キャラクターのアニメーション更新をスキップ
Skip Update AnimUpdate Anim
非描画時もアニメーション更新 非描画時は更新スキップ
#UE4CEDEC
アニメーションのスキップにより以降の処理コストを削減
多数のキャラクターがアニメーションを行う
Game
Task Graph Update
Complete
Evaluate
Frame
Skeletal Mesh
Tick
全てスキップ
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動やアニメーションに伴うBounds更新1
● 移動やアニメーションを行う際にキャラクターのBounds
の位置を更新するための計算コストが嵩む
● ComponentのBoundsの位置を親Componentと同じにす
ることでBoundsの計算コストを削減
● Scene Componentの機能のため、殆どのComponentに
適用することが可能
● Boundsの統合によりカリング範囲が変わるので注意
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
移動やアニメーションに伴うBounds更新1
移動やアニメーション時にComponentのBounds計算が行われる
– Componentの数が多いほどBounds計算のコストが増加
#UE4CEDEC
● 改善策
移動やアニメーションに伴うBounds更新1
自身のBounds計算を行わず親のBoundsを使用することで計算コストを削減
#UE4CEDEC
Boundsの計算を親Componentに統合することでコスト削減
移動やアニメーションに伴うBounds更新1
自身のBoundsを計算 親のBoundsを使用
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動やアニメーションに伴うBounds更新2
● 移動やアニメーションを行う際にキャラクターのBounds
の位置を更新するための計算コストが嵩む
● Boundsの計算にSkeletal Mesh自身が持つ固定Boundsを
使用することでBoundsの計算コストを削減
● Skeletal Mesh Component に適用可能
● Boundsの統合によりカリング範囲が変わるので注意
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
移動やアニメーションに伴うBounds更新2
移動やアニメーション時にComponentのBounds計算が行われる
– Skeletal MeshはPhysics AssetからFitするBoundsを生成
– PhysicsのBody数が多いほど計算コストがかかる
Skeletal Mesh Physics Asset Bounds
#UE4CEDEC
● 改善策
移動やアニメーションに伴うBounds更新2
Skeletal Meshが持つ固定Boundsを使用することで計算コスト削減
PhysicsAssetベース(左) と 固定Bounds使用(右) の比較
#UE4CEDEC
移動やアニメーションに伴うBounds更新2
• Boundsが大きいとCullingされにくくなるのでGPU負荷に注意
– 小さすぎても不用意にCullingされるので適切な調整を
Boundsが大きいとカリングされにくいBoundsによるカリング
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
アニメーションのマルチスレッド処理
● アニメーションの更新をGame Threadで実行するとキャ
ラクターが多いケースにおいてボトルネックになる
● TaskGraph Threadで更新を行うことでGame Threadの
負荷を集中を避ける
● デフォルトでは並列処理が有効になっている
● 並列処理が適用されないケースがあるので注意
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
並列処理条件を満たさない場合はアニメーション更新Gameで実行
アニメーションのマルチスレッド処理
Game
UpdateTask Graph Evaluate
Complete
並列化有効 並列化無効
Update
Evaluate
Complete
例:Root Motion設定で”Root Motion from Everything”を使用
Gameに処理集中
#UE4CEDEC
● 改善策
並列処理条件を満たすように実装する必要がある
アニメーションのマルチスレッド処理
並列処理が可能な条件
• Project Settingsで並列更新が許可されている
• Animation Blueprintで並列更新が許可されている
• コンソールコマンドで並列更新が強制されている
• Tickで提供されるDelta Secondsが0.0以外
• ルートモーション(“Root Motion from Everything”)を使用していない
#UE4CEDEC
複数Task Graphで処理できればGameが効率的に処理可能
– 並列処理が無効になるとGameがボトルネックになる
アニメーションのマルチスレッド処理
Game
Task Graph 1 Update
Task Graph 2 Update
別処理
並列化有効 並列化無効
Update Update別処理
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
アニメーションの実行コスト削減1
● Animation BlueprintでBlueprint Nodeを毎フレーム実行
する場合、NodeやLogicが多いと実行コストがかかる
● Animation Blueprintで行う複雑な処理やアクセス頻度が
高い処理はC++へ移行を検討
● Native化により保守性が低下するためパフォーマンス上
の負荷になる箇所からC++に移行するのが良い
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
Blueprintでの処理はC++よりもVM(Blueprint呼び出し)コストがかかる
アニメーションの実行コスト削減1
#UE4CEDEC
● 改善策
Blueprintでの処理はC++よりもVM(Blueprint呼び出し)コストがかかる
複雑なロジックやアクセス頻度が高い処理は出来るだけC++を利用
アニメーションの実行コスト削減1
AnimBPをNative化することも可能だが、
Native化のコードも含むためパッケージサイズに影響
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
アニメーションの実行コスト削減2
● Animation BlueprintでAnim Nodeの実行に時間がかか
るとTask Graph Threadのコストに影響
● Fast Path機能を利用することで高速なパスで実行可能
● Fast Pathが常時適用されるようにする
● Fast Pathの適用をチェックする警告設定がある
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
Anim Graphでロジックによる演算を行うとFast Pathが適用されずに
Task Graph Threadの処理コストに影響
アニメーションの実行コストを削減2
Fast Path
無効
ロジックがあるため
Fast Path無効化
#UE4CEDEC
● 改善策
Blueprintでロジックを処理しないことで高速パスでの実行が可能
アニメーションの実行コストを削減2
NG OK
Fast Path
有効
#UE4CEDEC
Clamp Nodeは利用ケースが多いがFast Pathを阻害してしまう
– 4.20からAnim Node内でClampを処理することが可能
アニメーションの実行コストを削減2
• 4.20まで
Clamp Nodeを使用することで処理
Fast Pathを維持できない
• 4.20から
ClampをAnim Nodeで処理可能
Fast Pathを維持できる
#UE4CEDEC
Anim Graphでロジックを実行したい場合はEventGraphで実行する
– さらにC++に移行することでVMアクセスのコスト削減
アニメーションの実行コストを削減2
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
アニメーションの間引きによる実行コスト削減
● アニメーションを毎フレーム更新することでアニメーシ
ョンの更新コストが嵩む
● アニメーションの更新頻度を調整することでアニメーシ
ョンの更新コストを抑制
● アニメーションの更新頻度はEditorに調整項目が公開され
ていないのでC++で実装が必要
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
キャラクターの位置に関係なくアニメーションの実行コストは一律
– 遠方のキャラクターは描画の重要性が低いが実行コストは同じ
アニメーションの間引きによる実行コスト削減
カメラに近い場合
正確に描画
カメラから遠い場合
重要性は低い
#UE4CEDEC
● 改善策
アニメーションの間引きによる実行コスト削減
UROを使用してアニメーションの更新頻度を調整することでコスト削減
– 遠く離れている場合など、アニメーションの精度が低い場合など有用
Editorに調整用パラメータは公開されていないためC++で調整が必要
– 最適な設定はプロジェクトに応じて調整
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
アニメーションの評価コスト削減
● Anim Nodeが多く接続されていることは非同期処理の実
行コストが嵩む
● Anim Nodeの利用を不用意に増やしすぎないことにより
TaskGraph Threadの処理コストを抑制
● 処理が多いほどコストが掛かるのは当然だが、多数のキ
ャラクターを扱う場合はTask Graphのコストも注意
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
Anim Nodeを多く利用することは実行コストが増える多用しすぎに注意
– 非同期で処理する場合もキャラクターが多いとコストが嵩む
アニメーションの評価コスト削減
Game
Task Graph Node1 Node2 Node3
Anim Nodeの更新コスト
Node4
Update
#UE4CEDEC
アニメーションの評価コスト削減
“Layer Blend per Bone”Nodeの有無による処理コストの違い
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
アニメーションが不要なメッシュ
● アニメーションを必要としないキャラクターであっても
アニメーションを実行することでコストが嵩む
● 明示的にスケルトンを更新しないことでアニメーション
実行のフローをスキップすることでコスト削減
● Skeletal Meshが持つ各種設定を用途に応じて使い分ける
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
アニメーションが不要なメッシュ
• アニメーションが不要なケースではアニメーションを停止させておく
– 見た目に変化が無い場合は明示的に停止して無駄なコストを抑止
アニメーションの更新停止
#UE4CEDEC
アニメーションが不要なメッシュ
Skeletal Meshの各種設定
• アニメーションの更新を停止
– Skeletal Meshの更新負荷を削減
• アニメーションの再生を停止
– 動的に変更が可能でTrueで更新を停止
• Static MeshのRenderingと同様の描画パスを使用
– 動的に変更が可能でアニメーションの更新を停止
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
LODによるメッシュのリダクション
● キャラクターがカメラから近くにいても遠くにいてもア
ニメーションを行う処理コストが一定
● 遠景にいる場合は処理を間引きたい
● Skeletal MeshのLODを設定してBoneを削除することで
コスト削減
● 特になし
#UE4CEDEC
Skeletal MeshのLODを設定してBoneを削除することが可能
LODによるメッシュのリダクション
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
ステートマシンの検索コスト削減
● 毎フレームステートマシンで評価を行うが遷移候補が多
いと検索コストが増加
● 多くの検索を行わないようにステートマシンの遷移先を
細分化することで検索コスト削減
● 検索候補を減らすことも重要だがステートを減らすこと
を意識してシンプルな実装を目指す
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
State MachineのTransitionが多いと検索コストが増加
ステートマシンの検索コスト削減
攻撃A
攻撃C
攻撃B
回避A
回避B
回避C
Idle
#UE4CEDEC
● 改善策
Stateを細分化することで検索コストを下げる
ステートマシンの検索コスト削減
攻撃A
攻撃B回避B
回避C
回避 攻撃
Idle
回避A 攻撃C
#UE4CEDEC
アジェンダ
• Animation
• Physics
• Navigation & AI
• Movement
• Networking
• その他
#UE4CEDEC
Physics
#UE4CEDEC
CharacterとPhysics
Mesh Physics
Asset
Capsule Collision
Character
剛体
Rigid Body
衝突判定
Collision
#UE4CEDEC
オブジェクトの物理挙動のふるまい
おさらい:Physics (Collision)
• Collision :QueryとPhysics
• Query :Raycast, Overlap, Sweepなどの空間クエリ
• Physics :Rigid Body, Constraintなどの物理シミュレーション
#UE4CEDEC
• Raycast, Overlap, Sweepなどの空間クエリ
– 衝突判定、当たり判定のようなイメージ
おさらい:Physics (Query Collision)
Raycast Overlap Sweep
判定は正確
実行コスト高め
#UE4CEDEC
おさらい:Physics (Physics Collision)
• Rigid Body, Constraintなどの物理シミュレーション
– 重力に従った挙動のイメージ
#UE4CEDEC
• UE4でのPhysicsの動作
– 物理エンジン(PhysX)で物理シミュレーションを行う
– Physicsを扱う空間(Physics Scene)にPhysics Bodyが投入される
おさらい:Physics (Physics Body)
PhysXUE4
Objectの生成や変化
シミュレーション結果
Physics Body
#UE4CEDEC
• Physics Sceneに投入されたオブジェクトを確認する方法
– コンソールコマンド (“PXVIS SYNC COLLISION” など)
– 専用ツール (PhysX Visual Debugger)
おさらい:Physics (Physics Body)
PhysX Visual DebuggerPXVIS SYNC COLLISION コマンド
#UE4CEDEC
Frame
おさらい:Physics (Query処理の流れ)
Game
PhysX
Raycast
Trace Result
Pre
Physics
空間クエリはGame Threadで結果を待つ
#UE4CEDEC
おさらい:Physics (Physics処理の流れ)
Game
PhysX
simulate
fetch
Result
Pre
Physics
Start
Physics
During
Physics
End
Physics
Post
Physics
Simulation
Objectの移動や投入が可能 非同期で物理シミュレーション実行
Wait Wait
Frame
#UE4CEDEC
改善ポイント一覧 (Physics)
• PhysicsBodyのシミュレーションが多い
• Collision設定とパフォーマンス
• アニメーションに伴うPhysicsBodyのスケール同期
• アニメーションに伴うPhysicsBodyの位置同期
• オブジェクトのオーバーラップ検出
• 移動やアニメーションに伴うBounds更新3
• 非同期シーンを利用したRaycast
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
Physics Bodyのシミュレーションが多い
● 多くのPhysics Bodyを持つキャラクターが移動するケー
スにおいて物理シミュレーションのコストが増加
● Physics Bodyの数を出来るだけ増やさないことで、位置
同期の更新やシミュレーションの実行コストを削減
● Physics Bodyの数を厳密に管理して調整
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
動いているPhysics Body数が多い時にPhysicsのfetchコスト増加
Physics Bodyのシミュレーションが多い
Game simulate
fetch
Result
Game simulate
fetch
Result
動いている
Frame
動いていない
Physics Bodyのチェックコスト増
#UE4CEDEC
Physics Bodyのシミュレーションが多い
Game
PhysX Simulation
simulate
fetch
Result
Frame
動いていない
#UE4CEDEC
Physics Bodyのシミュレーションが多い
Game
PhysX Simulation
simulate
fetch
Result
Move
Active Inactive
Frame
ActiveなBodyを全て走査して
継続しない場合は戻す
動いている
#UE4CEDEC
● 改善策
Physics Bodyのシミュレーションが多い
Physics Bodyの数を出来る限り減らすことでPhysXへの更新を減らす
#UE4CEDEC
Physics Bodyのシミュレーションが多い
ActiveなPhysics Body数の違いでのパフォーマンスを比較
#UE4CEDEC
Physics Bodyのシミュレーションが多い
Physics Body:19 (neckあり)
Physics Body:18 (neckなし)
Third Person Templateで1000体を出すと...
約0.9ms
削減
#UE4CEDEC
• 静的なオブジェクトは物理シミュレーションに影響するか?
– レベル上に多数のオブジェクトを配置した際の定常コスト
Physics Bodyのシミュレーションが多い
Static Mesh
殆ど影響なし
Collision
殆ど影響なし
Destructible Mesh
影響する
#UE4CEDEC
• Static Mesh、Collision
– 配置しただけでは定常コストに影響しない
– Movableでも動いていない場合は影響しない
– 回転や移動時はシミュレーションが発生
• Destructible Mesh
– 配置しただけで定常コストに追加
– 破壊発生のタイミングでのみ使用するなどで
定常時のシミュレーションコストを削減
Physics Bodyのシミュレーションが多い
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
Collision設定とパフォーマンス
● 移動やRaycastを行う際にQuery and Physicsは空間クエ
リ及び物理シミュレーションを行うため、Query Onlyや
Physics Onlyと比較してコストになる
● 用途に応じてQuery Only/Physics Onlyを適切に設定す
ることで無駄な処理コストを削減
● No Collisionは物理処理のコストが一番安く、Query and
Physicsは最もコストが高い
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
Collision設定においてQueryとPhysicsの両方を適用するとコストが嵩む
Collision設定とパフォーマンス
Query Physics
#UE4CEDEC
● 改善策
Collision設定の”Query Only”と “Physics Only”を使い分ける
Collision設定とパフォーマンス
Capsule
Collision Enabled (Query and Physics)
⇒ 衝突判定と物理シミュレーションが可能
Skeletal Mesh
Query Only (No Physics Collision)
⇒ 衝突判定のみ検出が可能
#UE4CEDEC
Collision設定とパフォーマンス
例:「キャラクターの部位判定が不要」なケースの場合...
– Skeletal Mesh は “No Collision” に設定
– シーンに投入されなくなるので物理シミュレーションのコストが安くなる
Skeletal Meshを
“No Collision”に変更
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
アニメーションに伴うPhysicsBodyの位置同期
● アニメーション再生時にPhysics Bodyを更新する際にボ
ーンとPhysics Bodyの位置を同期する
● Physics Bodyの同期処理をスキップすることで負荷削減
● 見た目とPhysics Bodyの位置が同期しなくなるので、ア
ニメーションによる位置同期が不要な場合に有効
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
アニメーション再生時にボーンに付随するPhysics Bodyの位置を更新
– 所有するPhysics Bodyの数が多い程同期コストが嵩む
アニメーションに伴うPhysicsBodyの位置同期
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
Physics Bodyの位置同期をスキップすることで同期コストを削減
– 移動しないキャラクターなどPhysics Bodyの同期が不要な時に有効
アニメーションに伴うPhysicsBodyの位置同期
・Skip Simulating Bones (デフォルト)
物理シミュレーションを行うボーンのみ同期スキップ
・Skip All Bones
全てのボーンを対象に同期スキップ
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
アニメーションに伴うPhysicsBodyのスケール同期
● アニメーション再生時にPhysics Bodyのスケールを更新
することでボーンとPhysics Bodyのスケールを同期
● Physics Bodyのスケール同期処理をスキップすることで
同期コスト分の負荷削減
● ボーンとPhysics Bodyのスケールが同期しなくなるため
、ボーンのスケールが動的に変わらない場合に有効
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
アニメーションに伴うPhysicsBodyのスケール同期
アニメーション実行時にPhysics BodyのScaleスケールを更新
– ボーンのスケールとPhysicsを連動させるため
HeadのScaling Bone Scaleに応じてPhysics Bodyも同期
x1.0 x1.5x0.5
#UE4CEDEC
● 改善策
アニメーション実行時のPhysics BodyのScale同期をスキップ
– ランタイムでボーンスケールが変更しないケースなどで有効
アニメーションに伴うPhysicsBodyのスケール同期
x1.0 x1.5x0.5
Scale同期スキップ Bone ScaleとPhysics Bodyの同期をSkip
#UE4CEDEC
アニメーションに伴うPhysicsBodyのスケール同期
Physics EditorからPhysics Body毎に指定することが可能
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動やアニメーションに伴うBounds更新3
● 移動やアニメーションを行う際にキャラクターのBounds
の位置を更新するための計算コストが嵩む
● Boundsの計算に不要なPhysics Bodyを除外することによ
ってBoundsの計算コストを削減
● 特になし
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
移動やアニメーションに伴うBounds更新3
移動やアニメーション時にComponentのBounds計算が行われる
– Skeletal MeshはPhysics AssetからFitするBoundsを生成
Skeletal Mesh Physics Asset Bounds
#UE4CEDEC
● 改善策
移動やアニメーションに伴うBounds更新3
Boundsの計算にPhysics Bodyを指定して含まないことが可能
両手・両足・頭 だけでも成立
OFFでBounds計算から除外
#UE4CEDEC
Skeletal MeshのBounds計算は次の順で優先されます
移動やアニメーションに伴うBounds更新3
親Boundsと同期 固定Bounds
優先
Physics Assetから計算
Physics Bodyが多いほど
Boundsの計算コストが嵩む
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
オブジェクトのオーバーラップ検出
● Overlapイベントを有効にした場合、Componentの移動
の度にOverlapテストを実行するのでコストが嵩む
● Overlapが不要な場合はオフにすることで、移動時の頻繁
なOverlapの実行コストを削減
● オフにすると当然ながらOverlapイベントを検出しないた
め、使用する場合はOverlapのON/OFFを制御するなど
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
オブジェクトのオーバーラップ検出
Overlap Overlap Eventが有効時、移動の度にOverlap検出処理を実行
– Overlap検出を抑制することで移動時のコスト削減
Capsule Collisionの
Generate Overlap Eventsが有効な場合 移動の度にOverlapテスト実行
Overlap Overlap
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
非同期シーンを利用したRaycast
● 足音を鳴らすためにRaycastを頻繁に利用するようなケー
スにおいて、Raycastの多用がGameの負荷になる
● 非同期Raycastを使用することでGameの負荷を削減
● 非同期Raycastは次フレーム移行で処理することから、同
期して処理する必要があるケースには向いておらず、全
ての処理を非同期で行えば良いとは限らない
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
非同期シーンを利用したRaycast
足音を鳴らすためのRaycastを頻繁に利用するとGameの負荷が嵩む
– 非同期Raycastを使用することでGameの負荷集中を避ける
Raycast
・非同期トレース用のAPIを使用
・非同期シーンの使用を許可しておく
#UE4CEDEC
• 非同期シーン?
– Physicsを扱う空間として3種類のPhysics Sceneが存在
非同期シーンを利用したRaycast
#UE4CEDEC
非同期シーンを利用したRaycast
• Sync Scene
デフォルトで使用するシーン
Static MeshやSkeletal Meshが投入
• Async Scene
非同期トレースで使用するシーン
Static Mesh以外は任意で指定
• Cloth Scene
Cloth simulation用のシーンStatic MeshとSkeletal Meshの
シンプルなシーン
Physics SceneとPhysics Body
#UE4CEDEC
同期Raycast
・Game Threadでトレースを実行
・Game Threadで結果を待つ
・トレース完了後に足音を再生
Game
Frame2Frame1
Trace
SE
再生
Exec Result
Wait
PhysX
Game Trace
SE
再生
Frame
Exec Result
PhysX
非同期Raycast
・Game Threadで開始を通知
・トレースは非同期で実行
・足音は次のフレーム以降で再生
Frame2
非同期シーンを利用したRaycast
Gameの負荷集中を避ける
#UE4CEDEC
アジェンダ
• Animation
• Physics
• Navigation & AI
• Movement
• Networking
• その他
#UE4CEDEC
Navigation & AI
#UE4CEDEC
CharacterとNavigation&AI
Character
Behavior
Tree
Navigation
EQS
#UE4CEDEC
Navigation Meshを使ってキャラクター移動の経路探索
おさらい:Navigation&AI (Navigation)
Navigation System
Navmesh
Volume
Recast
Navmesh
Navmesh
Generator
範囲 データ 生成
Navigation Mesh
構築
制御
経路探索
Character
NavigationとCharacter
#UE4CEDEC
エージェントの行動パターンを定義
おさらい:Navigation&AI (Behavior Tree)
BlackBoard
Decorator Service Task
条件 思考 処理
Behavior Tree
構築
データ
行動パターン
Character
Behavior TreeとCharacter
EQS
情報収集
#UE4CEDEC
行動選択においてレベルから最適な情報の収集
おさらい:Navigation&AI (EQS)
Context Generator
対象 検索
EQS
構築
情報収集
Behavior Tree
EQSとCharacter
Test
評価
行動パターン
Character
#UE4CEDEC
おさらい:Navigation & AI (処理の流れ)
Game
Task Graph
PathFinding
Frame
Pool
Navmesh
Rebuild
Nav Octree
Update
Behavior Tree
Update
AIを使用したキャラクターが移動・行動する時の処理の一例
Navmesh生成
Data更新経路探索BT更新
#UE4CEDEC
• 移動に伴うNavOctreeの更新
• EQSのQuery検索
• BehaviorTreeの実行コスト削減
• BehaviorTreeの動作制御
• AI Perceptionの制御
• AIControllerの制御
改善ポイント一覧 (Navigation & AI)
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動に伴うNavOctreeの更新
● 移動時に所有する全てのComponentの情報をNavOctree
に通知して更新するためNavOctreeの更新コストが嵩む
● 動的なNavigation Meshの変化が無い場合は、
NavOctreeの更新を抑止することで移動時のコストを抑
制
● Navmeshを動的に再構築しない場合には更新不要
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
キャラクターが移動時にNav Octreeの情報を更新する
– 移動に伴い座標更新されたComponent数だけ更新を行う
移動に伴うNavOctreeの更新
更新
Nav Octree
移動に伴うComponent更新 NavOctreeのComponent情報を更新
#UE4CEDEC
• NavOctreeとは?
– Navigation Meshを高速に生成するためのデータ(Bounds/Collision/Voxel等)
– 移動が発生する度にActorやComponentの情報を更新
移動に伴うNavOctreeの更新
Nav OctreeのBounds表示 Octree Details表示機能 (4.20から)
#UE4CEDEC
● 改善策
NavOctreeが持つComponent情報の更新を無効にする
– 以下のどちらかをNavSystemから実行
– UNavigationSystemV1::SetUpdateNavOctreeOnComponentChange()
– UNavigationSystemV1::ConfigureAsStatic()
無効化した場合RuntimeでのNav Mesh更新が反映されないので注意
移動に伴うNavOctreeの更新
#UE4CEDEC
• NavOctreeの更新コスト
– コンソールコマンド“stat component“で確認が可能
– ComponentやActorの数を減らすことで削減
移動に伴うNavOctreeの更新
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
EQSのQuery検索
● EQSでActorOfClassを使用した検索はWorld上の全ての
Actorを対象とするので検索コストがかかる
● 検索対象が限定されるケースにおいては、予め対象を絞
った検索を行うことで検索コストを下げる
● 特になし
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
EQSのQuery検索
Query検索を行う際にActor Of Classを使用すると検索コストが掛かる
– Worldから全てのActorを収集しテストを行う
Actor Of ClassによるClass収集
全Actorが対象なのでStatic Mesh Actorなども含む
#UE4CEDEC
● 改善策
EQSのQuery検索
検索対象が限られている場合は収集方法を限定する
– Generatorを作成して収集対象を絞る
– 例えばPawnのみを対象とする場合はUWorld::GetPawnIterator()か
ら取得したIteratorのリストから検索
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
BehaviorTreeの実行コスト削減
● Behavior Treeはカスタムしやすい反面、常に実行される
箇所であるため呼び出しコストが嵩みやすい
● TaskやDecoratorなどの頻繁に実行されるロジックは
C++側で作成したものを使用することでVMコストを削減
● 保守性が低下するので調整して方針が固まった後などの
タイミングで適用
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
BehaviorTreeの動作制御
● Behavior Treeは常時稼働しているため、キャラクターが
多いケースで常駐コストとして存在
● プレイヤーからの遠方のキャラクターや更新が必要無い
ケースなどON/OFFを制御して常駐コストにならないよう
にする
● 特になし
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
多数のエージェントのBehavior Treeが常駐コストとして存在
– Wait Taskで待機している状態でもBehavior Tree は稼働
BehaviorTreeの動作制御
Behavior Tree Component が生成
AIControllerからアクセス可能
BehaviorTreeを起動すると
#UE4CEDEC
● 改善策
Behavior Treeを稼働状態に応じて適切にコントロールする
– 稼働状態を監視してON/OFFを切り替えることで常駐コストを抑制
BehaviorTreeの動作制御
AIControllerのBrain Component経由で稼働のON/OFFを制御
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
AI Perceptionの切り替え
● 知覚機能など常時稼働しているケースが多くキャラクタ
ーが多数出ているとコストが嵩みやすい
● プレイヤーから一定距離離れた時、ActorPoolingで稼働
していない時など適切にON/OFFをコントロールする
● 特になし
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
AI Perceptionの制御
知覚機能は稼働状態が長くキャラクターが多いと実行コストが嵩む
– エージェントの稼働状態を監視してON/OFFをコントロールする
登録:UAIPerceptionSystem::UpdateListener
解除:UAIPerceptionSystem::UnregisterSource
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
AIControllerの制御
● ControllerのRotation同期機能によりAIControllerは毎フ
レームエージェントとRotationを同期するがComponent
の移動コストとして処理コストに計上される
● AIControllerの同期が不要であればOFFにすることで回転
処理(Componentの移動)コストを抑制する
● 特になし
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
AIControllerの制御
AIControllerはPawnとRotation同期を行っているため移動コストとなる
– 同時自体が不要であれば下記の同期設定をOFFにすることが可能
– Rotation同期するメリットがない (他に取得する方法があるため)
この同期処理自体はAIControllerのTickで処理されるため、AIController
のTick処理自体が不要であればTickから止めるのも可
– AIControllerのTick呼び出しコスト自体を削減
#UE4CEDEC
アジェンダ
• Animation
• Physics
• Navigation & AI
• Movement
• Networking
• その他
#UE4CEDEC
Movement
#UE4CEDEC
• Movement = Character Movement Component
– 移動の機能を提供するComponent
– Walk以外にSwimやFlyといった移動モードやNetworkの機能を備えている
CharacterとMovement
Character Character Movement
Component
#UE4CEDEC
Movement Componentから派生した様々な移動用Componentがある
UActorComponent
UMovementComponent ・・
・移動抽象クラス
UInterpToMovementComponent ・・・区間移動
UProjectileMovementComponent ・・・平行移動
URotationgMovementComponent ・・・回転移動
UNavMovementComponent ・・・経路探索
UPawnMovementComponent ・・・Pawn移動
UCharacterMovementComponent ・・・Chracter移動
UArchVisCharMovementComponent ・・・建築ビジュアライズ用Character移動
UFloatingPawnMovement ・・・無重力移動
USpectatorPawnMovement ・・・観戦者移動
UWheeledVehicleMovementComponent ・・・車両シミュレーション移動
USimpleWheeledVehicleMovementComponent ・・・N輪駆動車移動
UWheeledVechicleMovementComponent4W ・・・4輪駆動車移動
おさらい:Movement
#UE4CEDEC
おさらい:Movement (処理の流れ)
Game Tick
移動判定 Component更新 床判定 物理作用NavData更新
Pre
Physics
Frame
#UE4CEDEC
改善ポイント一覧 (Movement)
• 静止中の床判定
• 移動中の床/衝突判定
• 移動に伴うComponentの相対的移動1
• 移動に伴うComponentの相対的移動2
• 移動に伴う物理作用の適用
• オフスクリーン時の移動更新の抑制
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
静止中の床判定
● 移動していない状態で行う床判定処理においてSweepを
使用するため定常コストとして追加される
● 床判定テストをスキップすることで負荷削減
● 停止しているケースが多いほど効果が大きい
● 動的な床判定への対応ができなくなる
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
静止中の床判定
静止状態で床判定処理を毎フレーム行うため定常コストに投入される
Collision Analyzer
#UE4CEDEC
● 改善策
静止中の床判定
床判定の処理をスキップすることで静止時の定常コスト削減
Always Check Floor = OFFで床判定スキップ
– デフォルトはON
– 副作用あり
#UE4CEDEC
静止中の床判定
床判定処理をスキップした場合、床の変化に対応できないケースがある
床判定をスキップする
AlwaysCheckFloor = false
床判定をスキップしない
AlwaysCheckFloor = true
動いている床に
乗ることが可能
床に乗れず
貫通する
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動中の床/衝突判定
● 移動する際にSweepを用いて衝突判定、及び床判定を行
うため移動時の処理コストとして計上される
● Navmeshを基準とした移動により床判定をスキップ
● Navmesh Walking時は更に移動判定をスキップ
● Navmeshを使用することが前提なのでNPCのキャラクタ
ーなどに限定される
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント
移動中の床/衝突判定
移動状態で衝突と床判定処理を行うことによるGameの負荷が嵩む
Collision Analyzer
#UE4CEDEC
● 改善策
NavWalking及びSweepスキップにより移動時のコスト削減
移動中の床/衝突判定
床判定スキップデフォルト設定 床/衝突判定スキップ
#UE4CEDEC
• Characterの床判定や移動コスト
– コンソールコマンド“stat character“で確認可能
– 負荷になっている時は、床判定スキップやNavmeshWalkingを検討
移動中の床/衝突判定
#UE4CEDEC
• Navmesh Walkingモードの注意点1
– Navigaiton Dataが無いとWalkingモードに戻る
– Walkingモードに戻るとSweep判定が実行されます
移動中の床/衝突判定
#UE4CEDEC
• Navmesh Walkingモードの注意点2
– Navmesh上を歩行するので完全には接地していない
移動中の床/衝突判定
Navmesh WalkingモードとWalkingモードの比較
(左がNavmesh Walkingモード)
#UE4CEDEC
• Navmesh Walkingでの接地への対応
– Skeletal MeshのLocationを調整
– Navmeshの投射機能を使用 (Raycastでジオメトリを探して接地する)
移動中の床/衝突判定
Meshの高さ調整で見た目を合わせる Raycastで設置面をチェック
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動に伴うComponentの相対的移動1
● 移動やアニメーションの際に所有しているComponentの
座標も併せて更新することでコストになる
● 多くのComponentを所有する場合はコストが嵩む
● Scene Component (位置情報を持つComponent) の使
用を厳密に管理して無駄にComponentを増やしすぎない
● 複数のComponent(Skeletal Mesh等)を統合することで
Componentを減らすことも可能
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
移動やアニメーション時にComponentの座標を更新する
– 所有するComponentを相対座標からワールド座標に変換して再配置
– Component数が多いほど再配置コストが嵩むため数を厳密に管理
移動に伴うComponentの相対的移動1
Mesh
(0,0,0)
Weapon_L
(0,0,0)
Weapon_R
(0,0,0)
Relative → World変換
Mesh
(1000,0,0)
Weapon_L
(1100,0,0)
Weapon_R
(900,0,0)
#UE4CEDEC
移動に伴うComponentの相対的移動1
Game AnimationMove
Frame
Capsule
配下の移動
Mesh
配下の移動
キャラクターの移動に伴うComponentの移動
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動に伴うComponentの相対的移動2
● 移動やアニメーションの際に所有しているComponentの
座標も併せて更新することでコストになる
● 多くのComponentを所有する場合はコストが嵩む
● ComponentがActiveで無い場合はComponentを切り離
すことでComponentの移動コストを削減
● Audio ComponentとParticle System Component のみ
で使用可能な設定
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
キャラクターの移動に伴うComponentの同期コストを減らしたい
– Attachしていない場合はComponentの座標変換が不要
– AudioやParticleはアクティブでない場合は自動的にDetachする
移動に伴うComponentの相対的移動2
#UE4CEDEC
• Componentの変換や座標更新コスト
– “stat component “で確認することが出来ます
– 負荷になっている場合はComponent数やDetachを適用
移動に伴うComponentの相対的移動2
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動に伴う物理作用の適用
● 移動した際に物理作用(下向きの力、反発力)を発生させて
周辺にインタラクションを反映
● 移動に伴う物理作用が不要な場合はオフにすることでイ
ンタラクションのコスト削減
● 移動に伴う物理作用の適用は設定に従うが、単純な衝突
判定についてはCapsule Collsionで行う
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
移動に伴う物理作用の適用
• 移動時に下向きの力と反発力を適用
– OFFに設定すると物理作用は適用されないがコストダウン
– 基本的にはCapsuleの接触判定でオブジェクト同士はブロック
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
オフスクリーン時の移動更新の抑制
● 床判定や移動判定処理が毎フレーム実行されることで、
移動しないキャラクターなどの重要度が低いキャラクタ
ーも同一コストが発生
● 描画されていないキャラクターはCharacter Movement
のTick処理をスキップすることでコスト削減
● Tick処理をスキップするので移動自体を行わなくなる
● 「描画されていない時に移動が不要なキャラクター」な
どの限られたケースで有効
#UE4CEDEC
● 負荷ポイント/改善策
オフスクリーン時の移動更新の抑制
重要度が低くても同一の移動処理コストが発生
– オフスクリーン時の移動処理スキップ
にぎやかし 建物の中にいる
ゲーム中のカメラ視点
#UE4CEDEC
オフスクリーン時の移動更新の抑制
Game
移動判定
Pre
Physics
Start
Physics
Component更
新
床判定 物理作用NavData更新
Tick
全てスキップ
Frame
#UE4CEDEC
アジェンダ
• Animation
• Physics
• Navigation & AI
• Movement
• Networking
• その他
#UE4CEDEC
Networking
#UE4CEDEC
CharacterとNetworking
Character
Move
主にネットワークを利用した同期
Move
Move
Client Client
Server
#UE4CEDEC
おさらい:Networking (処理の流れ)
ネットワークについてはCPUコストよりもNWトラフィックを減らす
入力
移動OK?
移動
ServerMove
移動
Client Ack Good Move
移動
同期
Client Adjust Position
同期
Client1 Server Client2 Client3
Move
Wait
#UE4CEDEC
改善ポイント一覧 (Networking)
• 移動に伴うトラフィック調整
• 不要なReplicationの通知を抑制
• Dedicated Serverでの物理シミュレーション
• Replicationの効率的な通知
• Replicationデータの効率的な設定
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
移動に伴うトラフィック調整
● 多数のキャラクターが存在する場合、データの同期によ
りReplicationでCPUコストを逼迫する
● ネットワーク設定を環境に併せて設定し、ネットワーク
トラフィックを調整
● 特になし
#UE4CEDEC
移動に伴うトラフィック調整
• 多くのキャラクターが居る場合は特にSever-Client間での同期コストが増
えるため、Network設定を想定環境に併せて調整
Network送受信に関するパラメータの設定 (Engine.ini)
#UE4CEDEC
移動に伴うトラフィック調整
• 多くのキャラクターが居る場合は移動の同期コストが増えるので、移動に
関するNetwork設定を調整
移動関連の調整値 (CharacterMovement)
Actor関連の調整値 (Actor)
#UE4CEDEC
移動に伴うトラフィック調整
以下のスライドに各種項目などの説明がありますのでご参考下さい
https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/ue4-multiplayer-online-deep-dive-1-byking-ue4dd
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
不要なReplicationの通知を抑止
● 多数のキャラクターが存在する場合、データの同期によ
りReplicationでCPUコストを逼迫する
● 休止状態を適切にコントロールすることでReplicationを
抑制することによりトラフィック及びコスト抑制
● 特になし
#UE4CEDEC
不要なReplicationの通知を抑止
• 休止状態を適宜制御して不必要なデータのやりとりを抑制
– キャラクターの稼働状態に併せてゲーム側から動的に制御
– 必要な情報はAActor::FulshNetUpdate()で強制的に送信
• net.UseAdaptiveNetUpdateFrequency
– 更新頻度が低いほど頻繁に更新レートを落とし、頻繁に更新するにつ
れて更新レートを上げる機能
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
Dedicated Serverでの物理シミュレーション
● 多くのキャラクターが存在してPhysics Bodyを持つ場合
物理シミュレーションのコストが嵩む
● Dedicated Serverでは物理シミュレーションが不要のた
め無効化することでサーバー上のCPUコスト削減
● Dedicated Serverでのみ適用されるオプション
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
Replicationデータの効率的な通知
● Actorが状態を複製する際に同じ状態が多くのClientに送
信されることがある
● 同一情報をキャッシュ、再利用して効率的にReplication
やRPCなどのシリアライズデータを送信できる
● 4.20からの機能
#UE4CEDEC
Replicationデータの効率的な通知
Actor
Client
Actor
State
Client Client
Actor
State
Actor
State
Actor
Client
Actor
State
Client Client
• キャッシュ/再利用が可能なシステムを利用し効率化 (4.20から)
– “net.ShareSerializedData=1” で有効
– ReplicationとRPCのシリアライズしたデータを共有して再利用
#UE4CEDEC
負荷ポイント
改善点
備考
Replicationデータの効率的な設定
● 多数のキャラクターが存在する場合、データの同期によ
りReplicationでCPUコストを逼迫する
● Replication Graphを使用することでReplicationの収集や
優先付けを適切に行うことが可能
● 4.20からのPlugin機能 (Experimental)
● プロジェクトで独自の実装が必要
#UE4CEDEC
#UE4CEDEC
Replicationデータの効率的な設定
• Shooter GameにReplication Graphのサンプルがあります
#UE4CEDEC
アジェンダ
• Animation
• Physics
• Navigation & AI
• Movement
• Networking
• その他
#UE4CEDEC
その他
#UE4CEDEC
その他一覧
• Affinity設定
• Tickコントロール
• コンソールコマンド
• Significance Manager
• Particle Pooling
#UE4CEDEC
• スレッドが動作するコアを指定
– [Platform]Affinity.hから設定
Affinityの設定 (Console Only)
#UE4CEDEC
出来るだけ非アクティブなActorはTickを止めるのが望ましい
– 次のケースではどう処理されるでしょう?
Tickを適切にコントロールする
未接続のTick Node 非ActiveなTick Node
#UE4CEDEC
Tickのコントロール
BlueprintのTickは実行されないが基底のTickが実行
AMyCharacter AActor Blueprint
TickTask
Manager
そのTick処理が必要ない場合は根底から停止
AMyCharacter AActor Blueprint
TickTask
Manager
#UE4CEDEC
コンソールコマンド (パフォーマンス関連)
dumpticks
– Level上に存在するActorやComponentのTick設定を出力
– 不要に動いているTick設定やTickGroupを見直す際に有効
#UE4CEDEC
コンソールコマンド (パフォーマンス関連)
stat dumphitches
– 指定時間を超えるヒッチを出力
– ヒッチを見ることで過負荷のあたりをつける際に有効
#UE4CEDEC
コンソールコマンド (デバッグ関連)
ShowDebug XXX
– 標準で搭載されている各機能を視覚化
#UE4CEDEC
コンソールコマンド (デバッグ関連)
ShowDebug Input
– キー入力情報の視覚化
– Input Componentのスタック情報
#UE4CEDEC
コンソールコマンド (デバッグ関連)
ShowDebug Animation
– アニメーション情報の視覚化
#UE4CEDEC
p.VisualizeMovement
– 加速度や移動モードを表示
コンソールコマンド (デバッグ関連)
#UE4CEDEC
オブジェクト同士に優先度を設けて機能のON/OFFを制御
• 優先度の決め方
– 距離、スクリーンサイズなど
• 優先度の適用対象
– AIPawn、Particleなど
• 実装
– 各プロジェクトで独自の実装
Significance Manager
Highest
Lowest
Player
Other Players
#UE4CEDEC
Significance Manager
Register
Calculate
Affect
主に3ステップを実行して重要度を管理
• 対象Objectの登録
– 例) AActor::BeginPlay()
• 重要度の計算
– 例) SignificanceManager::Update()等
• 重要度に応じた効果適用
– 例) SignificanceManager::UpdateSignificance()等
#UE4CEDEC
• Spawn Emitter関数へのPoolingオプションを追加 (4.20から)
– 最初にSpawnしたParticle System Componentを再利用
– SpawnしたObjectはActivate/Deactivateで再利用
Particle Pooling
#UE4CEDEC
まとめ
#UE4CEDEC
まとめ
• コンテンツにあわせて機能や設定のON/OFF
• 必要な機能も動的に切り替えて無駄のない処理
• 出来る限りシンプルに設計
#UE4CEDEC
まとめ
初期から機能を把握して設計
プロファイリングを行いボトルネックを探して最適化
開発の早期からお気軽にご相談下さい
#UE4CEDEC
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