3d-games

3D ゲーム開発

3D ゲームシステムの原則。

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1. レンダリングパイプライン

ステージ

1. Vertex Processing → Transform geometry
2. Rasterization → Convert to pixels
3. Fragment Processing → Color pixels
4. Output → To screen

最適化の原則

手法	目的
フラスタムカリング	画面外を描画しない
オクルージョンカリング	隠れているものを描画しない
LOD	距離に応じて詳細度を下げる
バッチング	描画呼び出しをまとめる

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2. シェーダーの原則

シェーダーの種類

種類	目的
頂点	位置、法線
フラグメント／ピクセル	色、ライティング
コンピュート	汎用計算

カスタムシェーダーを作成する場合

• 特殊効果（水、炎、ポータル）
• スタイライズドレンダリング（トゥーン、スケッチ）
• パフォーマンスの最適化
• 独自のビジュアルアイデンティティ

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3. 3D 物理

コリジョン形状

形状	用途
ボックス	建物、木箱
球体	ボール、簡易チェック
カプセル	キャラクター
メッシュ	地形（負荷が高い）

原則

• コライダーは単純に、ビジュアルは複雑にする
• レイヤーベースのフィルタリング
• 視線の判定にはレイキャストを使用する

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4. カメラシステム

カメラの種類

種類	用途
三人称視点	アクション、アドベンチャー
一人称視点	没入感、FPS
アイソメトリック	ストラテジー、RPG
オービタル	検査、エディター

カメラの操作感

• フレームレートに依存しないスムージングを行い、カメラの衝突やテレポートをテストする
• 衝突を回避する
• 移動方向を先読みする
• スピードに応じてFOVを変更する

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5. ライティング

ライトの種類

種類	用途
ディレクショナル	太陽、月
ポイント	ランプ、たいまつ
スポット	懐中電灯、ステージ
アンビエント	基本照明

パフォーマンス上の考慮事項

• リアルタイムシャドウは負荷が高い
• 可能な場合はベイクする
• 広大なワールドではシャドウカスケードを使用する

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6. 詳細度（LOD）

LOD 戦略

距離	モデル
近距離	最大限の詳細度
中距離	測定した視覚誤差に基づいて詳細度を下げる
遠距離	視覚的に適切な場合は、低詳細メッシュまたはビルボード

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7. アンチパターン

❌ しないこと	✅ すること
あらゆる場所でメッシュコライダーを使う	単純な形状を使う
モバイルでリアルタイムシャドウを使う	ベイクしたシャドウまたはブロブシャドウを使う
すべての距離で同じLODを使う	距離ベースのLODを使う
最適化されていないシェーダーを使う	プロファイリングして簡素化する

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覚えておきましょう： 3Dで大切なのは錯覚です。細部そのものではなく、細部があるように見せましょう。

使用する場合

3Dレンダリングパイプライン、シェーダー、コライダー、カメラ、ライティング、またはLOD遷移の実装やプロファイリングを行う場合に使用します。

制限事項

• 上記の説明にある範囲にタスクが明確に合致する場合にのみ、このスキルを使用してください。
• 出力を、環境固有の検証、テスト、または専門家によるレビューの代替として扱わないでください。
• 必要な入力、権限、安全上の境界、または成功基準が不足している場合は、作業を中断して確認を求めてください。

検証

表は設計の出発点として扱い、保証とみなさないでください。選択したメカニクスのプロトタイプを作成し、アクセシビリティと復旧手順をテストしてください。また、完了を宣言する前に、対象ハードウェアでフレームタイミング、メモリ、挙動を測定してください。ストアへの提出要件とライセンス要件は、各プラットフォームの最新の公式ドキュメントで確認してください。