ブラシ（ビデオゲーム）

ブラシは、 Quakeエンジンやその派生であるGoldSrcおよびSourceゲームエンジン、Unreal Engineなどの一部の3Dビデオゲームエンジンでレベルを構築するために使用されるテンプレートです。[ 1 ]ブラシは、プリミティブシェイプ（立方体、球、円錐など）、定義済みシェイプ（階段など）、またはカスタムシェイプ（プリズムやその他の多面体など）にすることができます。[ 2 ] [ 3 ] これらのシェイプを数学的に記述するために、各ブラシは境界を定義する平面で構成されています。平面は、3D空間で次のような方程式で表すことができます。

この方程式は、3D 空間内の単一の平面 (または平面) を表します。ここで、a、b、c は平面の方向を決定する係数であり、d は平面をその軸に沿ってシフトする定数です。

ゲームエンジンはブラシを構築するために、複数の平面を連携させて使用します。例えば、立方体は6つの平面で定義され、各平面は特定の領域内の空間を制限します。3つの平面の集合は、数学的に次のように表現されます。

これらの各方程式は、ブラシの形状を定義するのに役立つ異なる平面に対応しています。

Unrealなどの一部のエンジンでは、ブラシは加算型と減算型に分類されます。加算型ブラシはレベルにボリュームを追加し、壁、プラットフォーム、その他の構造物を形成します。一方、減算型ブラシは、ボリューム内に窓や出入り口などの空間を刻みます。[ 4 ]

マップコンパイルプロセスにおいて、ブラシはゲームエンジンでレンダリング可能なメッシュに変換されます。多くの場合、ブラシは凸形状のみに制限されます。これは、バイナリ空間分割プロセスの複雑さを軽減するためです。しかし、CSG演算を使用することで、ブラシを加算、減算、交差させることで複雑な部屋やオブジェクトを作成できます。[ 5 ]さらに、ブラシは液体として[ 6 ]またはエリアトリガーとして使用できます。 [ 7 ]

歴史

ブラシベースの手法は3Dゲーム開発の時代に始まり、Quakeとほぼ同時期に開発されました。これらのゲームでは、従来のレイキャスティング手法とは異なる、より高度な真の3D環境を構築するために3Dジオメトリが必要でした。この時期、ブラシはバイナリ空間分割法（ BSP）と密接に関連して使用されるようになりました。これは、制約のある計算ハードウェア上でリアルタイムパフォーマンスを維持することを可能にしたためです。ブラシは実用的なソリューションを提供し、レベルデザイナーは基本的な幾何学的プリミティブを用いて複雑な空間構造を作成できるようになりました。[ 8 ] [ 9 ]

現代の使用

ブラシベースのモデリングは、構成的ソリッドジオメトリ（和、積、差などのブール演算を用いて単純なサーフェスを組み合わせることで複雑なサーフェスを構築する手法）で広く使用されています。 [ 10 ]現代のゲームエンジンでは、ブラシは通常、初期のプロトタイピング段階、つまり「ブロックアウト」段階でのみ使用されます。これは、ブラシが過度に使用されると効率が低下し、単純で最適化されていないジオメトリのためにパフォーマンスが低下するためです。[ 11 ]

参考文献

  1. ^ 「Valve開発者コミュニティにおけるブラシの定義」 Valve . 2011年3月24日閲覧。
  2. ^ Finney, Kenneth V. (2004). 3Dゲームプログラミング オールインワン (Course Technology PTRゲーム開発シリーズ) . Muska & Lipman/Premier-Trade. ISBN 1-59200-136-X。
  3. ^ホームズ、ショーン (2002). 『Quake III Arena の Mod プログラミングに焦点を当てる』プレミアプレス. ISBN 1-931841-56-X。
  4. ^ 「Unreal Engine 4の基本をマスターする：BSPジオメトリ」 www.pluralsight.com . 2024年10月3日閲覧。
  5. ^ 「UDN – Two – BspBrushesTutorial」 . Epic Games . 2012年4月21日閲覧。
  6. ^ BSP 本部 - BSP Quake チュートリアル #5
  7. ^ BSP 本部 - BSP Quake チュートリアル #6
  8. ^クシュナー、デイビッド・S.; クシュナー、デイビッド (2003). 『マスターズ・オブ・ドゥーム：二人の男がいかにして帝国を築き、ポップカルチャーを変革したか』（第1版）. ニューヨーク：ランダムハウス. ISBN 978-0-375-50524-9。
  9. ^クレマーズ、ルドルフ (2009). 『レベルデザイン：概念、理論、実践』 ウェルズリー、マサチューセッツ州: AKピーターズ. ISBN 978-1-56881-338-7。
  10. ^ヒューズ, ジョン・F. (2014). 『コンピュータグラフィックス：原理と実践』（第3版）. アッパー・サドル・リバー, ニュージャージー州: アディソン・ウェスレー. ISBN 978-0-321-39952-6。
  11. ^ 「Unreal Engine 4の基本をマスターする：BSPジオメトリ」 www.pluralsight.com . 2024年10月3日閲覧。
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