1.
historia Inc.
2020/09/12
ヒストリア・エンタープライズエンジニア
橘内 正貴
実戦投入事例！
Niagaraで地球の風をビジュアライズ！

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historia Inc.
自己紹介
• 2019/6からヒストリア・エンタープライズにJoin
現在の肩書はエンタープライズエンジニア
• ue4歴は約3年（historia以前は趣味レベル）
ちなみに前職は銭湯で受付のアルバイトをしていました
こんなものを作ったりしてました
https://www.youtube.com/watch?v=hU1vRI4E6sc

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コンテンツ紹介
Youtube：https://youtu.be/QoC4FEGD7fQ

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まえおき
開発Ver：UE4.25.1
講演内容は最適解ではない部分も多々あるか
と思います。参考程度に！
C++やBP関連の実装に関しては割愛します

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ビジュアライズってどうやったの？
UE4外
• Webで公開されている気象データ
「GRIB2(圧縮バイナリ)」のダウンロード
• →専門の外部ツールでCSV化
UE4C++
&BP
• UE4C++でCSVをテキスト読み込みし、数値配列にパース
• →数値配列をテクスチャに変換
• →テクスチャをナイアガラへ渡す
Niagara
• テクスチャの色情報を使ってパーティクルの動き・色を制御

6.
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ビジュアライズってどうやったの？ -データ(GRIB2)解説
• 風のデータは緯度経度0.25度
のグリッドでサンプリング
• 緯度方向と経度方向のベクト
ル量が格納されている

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• Q：なんでテクスチャ化？
緯度
0°
緯度-90°
緯度
+90°
経度-
180°
経度0° 経度
+180°
• A：ナイアガラは配列を直接扱えないから
U 1U 0
V 0
V 1

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Niagaraはなにをやってるの？ -モジュール構成

10.
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Niagaraはなにをやってるの？ -モジュール構成
• 1、StaticMeshLocationで地
球表面にパーティクルをス
ポーン
• 2、VortexVelocityで地球表面
に沿ってパーティクルを移動
• 3、Colorで透過や色付け

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Niagaraはなにをやってるの？ -VortexVelocityの仕事
• Velocity Amount
→風速を計算してパーティクルの速度に変換
• VortexAxis
→風のベクトルを3次元の回転に変換

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パーティクルとテクスチャの関係
緯度
0°
緯度-
90°
緯度
+90°
経度-
180°
経度0° 経度
+180°
U 1U 0
V 0
V 1
XYZ→lat,lon≒UV
Wikipediaより引用

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どうやってるの？（VertexVelocityでパーティクルを動かす）
• 慣性をつけるための改造

14.
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どうやってるの？ -補助的に使っているモジュール
• Facingで地球の表面にきちんと沿わせる
• ScaleSpriteSizeBySpeedで速度差による表示ムラを軽減

15.
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どうやってるの？ -Rendere設定
• AlignmentをVelocityに設定、移動方向を向かせる
• FacingをCustomに設定、前述のモジュールと連携する

16.
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どうやってるの？ -色回り
• ColorCurveを入力に使用、ベクトルの強さで色分け
• 透過はベクトルの強さとLifeTimeでフェード処理

17.
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どうやってるの？（BluePrintとナイアガラの連携Tips）
• BPでテクスチャはナイアガラに受け渡し
• ReinitializeSystemノードを更新したいタイミングで呼ぶ

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ここがよかったよナイアガラ
風の表現の為にとにかく物量が欲しい
→GPUパーティクルでバンバンだせる！
モジュールが自作できる
→思い通りのロジックでパーティクルが動く！
シーケンサーで変数を動的に変更可能
→表現を詰めるイテレーションが早い！

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Niagara 罠Tips 1
• （おそらくGPUパーティクル限定）
パーティクルの後ろのオブジェクトが動くと、変なブ
ラーが発生する

20.
historia Inc.
Niagara 罠Tips 1
Youtube：https://youtu.be/1YdmBTW5DvA

21.
historia Inc.
Niagara 罠Tips 1
• カメラ側が動く分には影響がなかった
• →カメラを動かすことで一応対策可能
• （この現象を確認した時点で既に地球をガンガン回してシーケンサが作られていたので全て
作り直しに……その節は大変ご迷惑をおかけしました）

22.
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Niagara 罠Tips 2
• GPUパーティクルだとRibbonRendereが使えない
• 風が尾を引く表現をしたかったが、どうしても直せず。
• 形状や動き、密度で風感を表現する方向にシフトした

23.
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Niagara 罠Tips 3
• StaticMeshLocationのカリングが効かない問題

24.
historia Inc.
カリング範囲：0.5 スポーンレート：50,000,000
Youtube：https://youtu.be/RfZjx1f2y7w

25.
historia Inc.
Niagara 罠Tips 3
• StaticMeshLocationのカリングが効かない問題
• → WorldAxisConstraintでパーティクルを多く出せるよ
うに制御しているはずなのに動画出力とするとなぜか
減ってしまう

26.
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Niagara 罠Tips 3
スポーンした後に減らしてる！？

27.
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Niagara 罠Tips 3
• 負荷回避のためのStaticMeshLocation改造

28.
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カリング範囲：0.5 スポーンレート：120,000
Youtube：https://youtu.be/UZqEqrRRFjE

29.
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実務的な豆知識：動画書き出しの自動化
• 今回は出力するカット数が多かったので、コマンドライ
ンでシーケンサー書き出しを自動化するbatをつくった
• 参考
https://docs.unrealengine.com/ja/Engine/Sequence
r/Workflow/RenderAndExport/RenderingCmdLine/in
dex.html

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実務的な豆知識：動画書き出しの自動化の罠
• 解像度をコマンド（ -ResX=####・-ResY=#### ）で設定で
きるはずなのですが、設定してもなぜかディスプレイ解
像度にひっぱられます
• UE4上のシーケンサー書き出しなら設定解像度で出力
• 恐らくフルスクリーン表示が原因っぽいですが、納期が
それどころじゃなかったのでエンジニア的解決は行えず

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historia Inc.
まとめ
• Niagara×データビジュアライズ、結構いける！
• データをナイアガラに渡すパイプラインさえ作ればその
あとの表現部分を詰めるイテレーションもかなり早い！
• 嵌ろう！モジュール自作沼！

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巻末付録
プロジェクトの参考にしたサイト

33.
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CSVのテクスチャ化の際に参考にしたサイト（C++サンプル）
• UE4/C++: メッシュのマテリアルやテクスチャーを
C++コードで制御する方法
https://usagi.hatenablog.jp/entry/2017/07/26/115603
• Generating Procedural Textures
https://www.orfeasel.com/generating-procedural-textures/

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ナイアガラを勉強するのに参考にしたサイト
• Niagaraの入門
https://crabpunch.hatenablog.com/archive/categor
y/Niagara
• 新しいエフェクトツール、Niagaraを楽しもう！ ～
Niagara作例のブレイクダウン～
https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/ue4fe
steast2018-niagara