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Game community summit 2015
- 2. コミュニティの自己紹介 • UnityでMMDを動かす会 • その名の通り，UnityでMMDを動かす • MMD for Unityの開発がメイン • 開発はOSDN（旧Source Forge）とGitHUBでやっています • http://osdn.jp/projects/mmd-for-unity/ • http://mmd-for-unity-proj.github.io/mmd-for-unity/ GCS2015 UnityでMMDを動かす会 2
- 3. 発表者の自己紹介 • 竹渕瑛一（@GRGSIBERIA） • 博士課程の学生です • 3DCGツール同士の融合をテーマに研究 • 2013年度未踏に採択されてました GCS2015 UnityでMMDを動かす会 3 MMD Transporter MMD for Unity ニコニ立体でも使われてます http://3d.nicovideo.jp/works/td20818
- 4. 発表の流れ • だいたい3部構成 • 各種フォーマットの背景 • 各種フォーマットの問題点 • 解決策の検討 GCS2015 UnityでMMDを動かす会 4
- 6. Autodesk FBX • Autodesk社が提供しているフォーマット • 元はFilmbox（現Motion Builder）で使われていた • 1996年にKaydara社がFBXを使いはじめる • 2004年にKaydara社がAlias社に買収される • 2005年にFBX SDKがリリース • 2006年にAlias社がAutodeskに買収される GCS2015 UnityでMMDを動かす会 6 実は意外と歴史のあるフォーマット
- 7. Autodesk FBX • どのようなフォーマットか？ • バイナリ/テキストで3Dデータを表す • 1つのファイルで様々なデータを扱える • 2005年当時は，DirectX9.0全盛期 • スキニングを扱えるフォーマットはXファイルしかない • それ以外は全部，自前のフォーマットが利用されていた GCS2015 UnityでMMDを動かす会 7 当時を鑑みると大変革新的なフォーマット
- 8. Autodesk FBX • FBX SDKとは？ • FBXの書き出し/読み込みをするための開発キット • これがないと，FBXをほぼ扱うことができない • なぜか毎年バージョンアップしている GCS2015 UnityでMMDを動かす会 8
- 9. MikuMikuDance • 3種類のフォーマットがあります • PMD形式 • 古いMMDモデルデータ • コリジョンと頂点モーフがあります • PMX形式 • PMD形式を拡張したもの • コンストレインやUVモーフなどが扱えるようになる • 最近はこちらが多く使われている • VMD形式 • アニメーション用のデータ • 今でも使われている GCS2015 UnityでMMDを動かす会 9 PMDで作られたミクさん PMXで作られたミクさん http://blogs.yahoo.co.jp/fairlady432432/9181448.html
- 11. MikuMikuDance • PMD/PMXの特徴 • 固定長のバイナリフォーマット • MMDで動くことが大前提 • 座標系や単位系などがあらかじめ決まっている • MMDとの互換性を考える必要がある • PMXでリグのセットアップができる • MMDでは，多段ボーンと呼ばれている • 要するにコンストレインが使える GCS2015 UnityでMMDを動かす会 11
- 12. 各種フォーマットまとめ FBX PMD PMX VMD ジオメトリ ○ ○ ○ マテリアル ○ ○ ○ スキニング ○ ○ ○ 頂点モーフ ○ ○ ○ コリジョン ○ ○ コンストレイン ○ アニメーション ○ ○ GCS2015 UnityでMMDを動かす会 12 ちょっとずつ 機能が豪華に
- 14. FBXの問題点 • BlenderからMayaにデータを納品するぞ！ GCS2015 UnityでMMDを動かす会 14 Armatureがグチャグチャになる
- 15. FBXの問題点 • 実はBlender側の事情が…… • ライセンスの関係でFBX SDKが使えない • 仕方ないので有志が解析してFBXを再現している • でも，Motion BuilderやCinema4Dはうまく読める GCS2015 UnityでMMDを動かす会 15 ツールに関係なくトラブルが発生しやすい
- 16. FBXの問題点 • SDKがほぼ毎年更新される • SDK 2008 • SDK 2010.2 • SDK 2010.10 • SDK 2012 • SDK 2013 • SDK 2014 • SDK 2015 • SDK 2016 GCS2015 UnityでMMDを動かす会 16
- 17. FBXの問題点 • SDKのバージョンによって相性がある • 例えば， • LightwaveでUnityアセット作るときはSDK 2010で書き出す • BlenderとMayaは相性が根本的に悪い • Motion Builderは公式だけにゆとりがある GCS2015 UnityでMMDを動かす会 17 失敗しないとわからない
- 18. FBXの問題点 • ツール側でちゃんと実装されてない • FBXの100%の基準で正しく実装されてない GCS2015 UnityでMMDを動かす会 18 Max 60% Maya 70% Blender 30% 30%のデータしか移行できない10%損失する
- 19. FBXの問題点 • ライセンスが厳しい • オープンソース禁止 • 静的ライブラリ禁止 • 指定箇所でFBX SDKを宣伝 • サンプルコード公開禁止 • リバース・エンジニアリング禁止 • 登録者以外，APIの使用禁止 • 迂回利用の禁止 • ライセンス違反を回避するため，他の方法で実装を試みること GCS2015 UnityでMMDを動かす会 19 大杉
- 20. PMXの問題点 • PMXは最強なのか？ • 後方互換性が高い • FBXよりも機能が豊富 • フォーマットも公開されている GCS2015 UnityでMMDを動かす会 20 実はエディタとフォーマットの 商用利用が禁止されている 問題ほぼコレだけ
- 21. 問題点のまとめ • 2種類の普及しているフォーマットを検討 • ライセンスが厳しい（共通） • SDKのバージョンによっては相性問題が起こる • ツール側の実装がうまくいかない GCS2015 UnityでMMDを動かす会 21 なるべくコレらを解消することで データ交換が凄くやりやすくなるのでは？
- 24. フォーマットの機能要件 • Fixed Model Data（.fmd） • 現在，GitHUBで開発中 • クラス設計等をJSONで行っています • https://github.com/GRGSIBERIA/FixedModelData • 現在はfmd-compilerで作業中 • Fixed（固定された） • 単位系の狂いを少なくしたい • いろいろなツールで使えるようにしたい GCS2015 UnityでMMDを動かす会 24
- 25. フォーマットの機能要件 • なぜ作ろうと思ったのか？ • FBXの互換性の問題 • 緩いライセンスで使いたい • 開発しやすいフォーマットが欲しい GCS2015 UnityでMMDを動かす会 25
- 26. フォーマットの機能要件 • 開発しやすいとは， • 使う側の意図を反映させる GCS2015 UnityでMMDを動かす会 26 想定ユーザ代表 ツール開発者 読み込みと書き込みが 保証されて欲しい バージョン・アップで 再実装する手間がない フォーマットの全てを 実装しなくてもいい
- 27. フォーマットの機能要件 • 読み込みと書き込みの保証 • FBXの場合ではどうなったか？ GCS2015 UnityでMMDを動かす会 27 Aツール BツールFBX 書き出し 読み込み
- 28. フォーマットの機能要件 • 読み込みと書き込みの保証 • データが壊れずに，交換できるようになって欲しい GCS2015 UnityでMMDを動かす会 28 Aツール BツールFMD 書き出し 読み込み AツールとBツールで 同じ見え方になっていて欲しい
- 29. フォーマットの機能要件 • バージョン・アップで再実装する手間がない • FBX SDKは，更新するたびに対応する手間がある GCS2015 UnityでMMDを動かす会 29 FBX SDK 2008 FBX SDK 2009 FBX SDK 2010 FBX SDK 2011 FBX SDK 2012 FBX SDK 2013 FBX SDK 2014 FBX SDK 2015 FBX SDK 2016 1年に２回 更新することも あるよ
- 30. フォーマットの機能要件 • バージョン・アップで再実装する手間がない • 更新されても無視したって問題ない GCS2015 UnityでMMDを動かす会 30 ば ー じ ょ ん た くさ ん あ るよ！ 見かけ上 一つのバージョン
- 31. フォーマットの仕様 フォーマットの機能要件 • フォーマットの全てを実装できなくてもいい • 全部実装できてないとか言われる心配がない GCS2015 UnityでMMDを動かす会 31 開発者 モデルビュワーを 作りたい ジオメトリ ジオメトリだけ インポートする 剛体 スキニング 多言語 対応 許される
- 32. フォーマットの機能要件 • データのバリデーション（おまけ） • Aツールで作ったファイルが中途半端で読み込めない • AツールがZアップ使うせいでモデルが寝てしまう • Aツールの回転順がZYXで（ｒｙ GCS2015 UnityでMMDを動かす会 32 書き出し時にデータの検証を走らせて 検証に通らないと書き出しができない
- 34. フォーマットの実装 • JSONとは， • テキストベースで連想配列を表現するための表記法 • JavaScript由来で，XMLの遠い親戚 GCS2015 UnityでMMDを動かす会 34 { “yamada”: { “money”: 100, “name”: “tarou” }, “suzuki”: { “money”: 500, “name”: “takashi” } } 山田（太郎）君は 100円持っている
- 35. フォーマットの実装 • ヘッダ情報 • ファイルの概要やメタ情報を示すための部分 • これもJSONで表現 • メタ情報の例 • 著作者 • モデル名 • 暗号化鍵（公開鍵方式） • データ本体のハッシュ値 • ライセンスなどなど GCS2015 UnityでMMDを動かす会 35 データが盗まれるのを ある程度は防ぎたい
- 36. フォーマットの実装 • ボディ（データ本体） • JSONを使う理由 • JSONを解釈できる言語がとても多い • データを簡単に扱うことができる • Webサーバで標準的に使われている GCS2015 UnityでMMDを動かす会 36 バイナリデータを直接扱うと ちょっと読み取りたい時に手間がかかる
- 37. ライブラリの実装 • なるべく多言語対応やりたい • しかし，全部手塩をかけると膨大な量になる • テストとバリデーションで地獄を見てしまう GCS2015 UnityでMMDを動かす会 37 JSONでクラス定義書いて 全部自動生成してみよう
- 38. ライブラリの実装 • 実現する方法 • 構文機を作って自動生成 GCS2015 UnityでMMDを動かす会 38 JSON クラス定義 C++ Ruby Python JavaScript C# Ruby C++ 構文機 Ruby 構文機 Python 構文機 JavaScript 構文機 C# 構文機 テストとバリデーションも自動生成するので 多言語への対応の手間を削減
- 39. ライブラリの実装 • JSONクラス定義 • 定義の詳細については下記のところで • ただし，ブランチがコロコロ変わるかも…… • https://github.com/GRGSIBERIA/FixedModelData/tree/fmd- compiler/lib/template • もし，興味のある人がいましたら，チャンクの定義等を レビューしていただけると幸いです GCS2015 UnityでMMDを動かす会 39
- 40. ライブラリの実装 • JSONのクラス定義の例 GCS2015 UnityでMMDを動かす会 40 "Vertex": { "comment": "頂点を表すクラス", "variables": { "position": { "type": "UnitVector3", "comment": "頂点座標の位置" } } }, # 頂点を表すクラス class Vertex < ChunkBase # 頂点座標の位置 def position @position end def initialize(json) # コンストラクタ @position = UnitVector3.new(json) end end 自動生成
- 41. 今後の展望 • 最初にMaya，Unityの順番で対応 • 自分が一番使っているツールなので • Max, Blender等々は有志の人らでお願いします…… • PMD, PMXの読み込みと書き出しに対応 GCS2015 UnityでMMDを動かす会 41
- 42. 本日のまとめ • FBXとPMXの問題点を提示 • FBX • バージョンが多すぎて互換性がない • ツールごとに実装のばらつきがある • SDKのライセンスがキツく，開発者が使いづらい • PMX • 基本的に商用利用不可 GCS2015 UnityでMMDを動かす会 42
- 43. 本日のまとめ • 解決方法 • 互換性を解消する • ライブラリのライセンスを緩くする • 開発者的に使いやすいライブラリを提供する • 多プログラミング言語対応 • データのほとんどをJSONで管理する • 読み込みと書き込みの保証 • バージョンの隠蔽 • バリデーションとテストがちゃんとできる GCS2015 UnityでMMDを動かす会 43