CEDEC2023
Procedural PLATEAU: プロシージャル技術と3D都市モデル「Project PLATEAU」を組み合わせたファサード⾃動⽣成とテクスチャ付き3Dモデル⾃動⽣成の取り組み
主分野: ENG 関連分野: PRD VA
シリコンスタジオ株式会社
研究開発室
⼤道 博⽂
2023/0825©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

はじめに• ⼤道 博⽂– シリコンスタジオ株式会社• 2021年新卒⼊社• 研究開発室所属• PLATEAUを活⽤した研究プロジェクトの開発・検証に従事

講演資料公開予定©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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はじめに
• 本セッションで重視にしていること– PLATEAU（3D都市モデル）のデータ活⽤⽅法• 基本的にデータの特徴を重視する– データの特徴• オープンデータ• 品質（位置情報）• 詳細度のある建物モデル• 属性情報©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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⽬次
1. Project PLATEAUの紹介2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. Blenderアドオンでの⼿続き⾃動化
6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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⽬次
1. Project PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. ファサードのベイクとテクスチャマッピング
6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Project PLATEAUとは︖• ⽇本全国の3D都市モデルオープンデータ化プロジェクト– 国⼟交通省が主導– まちづくりやドローン、防災などのソリューション開発が進む

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PLATEAUの全国整備範囲• オープンデータの数は約130都市（2022年度現在）– データセット︓https://www.geospatial.jp/ckan/dataset/plateau

https://www.mlit.go.jp/plateau/open-data/より⼀部改変©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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PLATEAUのデータ

https://www.soumu.go.jp/main_content/000839747.pdf©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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PLATEAUのデータ

https://www.soumu.go.jp/main_content/000839747.pdf©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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PLATEAUのデータ

品質（位置情報）• 地図情報レベル2500（縮尺1/2,500）の位置正確度を基本として採⽤– 地図情報レベル︓位置がどれほど正確なのかを⽰す指標– 位置正確度• ⽔平位置︓1.75m以内（標準偏差）• ⾼さ︓0.66m以内（標準偏差）https://www.mlit.go.jp/plateau/learning/tpc03-3/#column_03_01©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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PLATEAUのデータ

属性情報• 建物データ– 属性情報が付与
• ⽤途
• 住所
• 建築年
• 計測⾼さ• 地域地区 etc...

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PLATEAUのデータ

3D都市モデルにおけるLOD• Level of Detail(LOD)– 詳細度のこと– LOD0~4まで明確に定義• 数値が⼤きいほどより詳細なモデル– ただし、整備範囲は狭くなる– LOD2以降はテクスチャあり
LOD0
平⾯投影形状（⾼さ情報がない表現）

低詳細度

⾼広

整備範囲

狭

テクスチャありhttps://www.mlit.go.jp/plateau/learning/tpc01-2/より⼀部改変©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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PLATEAUのデータ

3D都市モデルにおけるLOD• 複数のLODを持つデータ構造– e.g. LOD2に対応した建物データ• LOD0、LOD1、LOD2を持つ

LOD0
平⾯投影形状（⾼さ情報がない表現）

LOD2に対応した建物

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13実際の建物データでの⽐較（LOD2）

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14実際の建物データでの⽐較（LOD1）

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15実際の建物データでの⽐較（両者）https://plateauview.mlit.go.jp/©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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LOD1モデルの建物の⾼さ• LOD1モデルのコンセプト– 低コスト・簡易的な3D都市モデルの構築– 平⾯投影形状＋測量によって取得した⾼さ（中央値）• 中央値︓測量した点群の⾼さを昇順に並べたときの中央値– 軽量な3Dモデル表現が強み

https://www.mlit.go.jp/plateau/learning/tpc03-4/#column_lod1©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

17⽬次
1. Project PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. Blenderアドオンでの⼿続き⾃動化
6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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建物データの課題• LOD2の整備範囲– 東京23区(2020年度)• LOD1（全範囲）: 627.57𝑘𝑚!
• LOD2（ピンク）: 32.02𝑘𝑚!

– 他の⾃治体も同様の傾向• より狭い場合もテクスチャのない建物が⼤多数
https://www.geospatial.jp/ckan/dataset/plateau-tokyo23ku©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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実際の建物データの整備状況（渋⾕区）

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実際の建物データの整備状況（渋⾕区）

LOD1

LOD2

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課題に対するアプローチ• ⽬的– PLATEAUのデータを活⽤したテクスチャ付きLOD1モデルの⾃動⽣成• 基本的にデータの特徴を重視する

LOD1©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

テクスチャ付きLOD1

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重視するデータの特徴

その1• 品質（位置情報）– 地理空間情報は様々なデータを重ねることで強みを発揮• 地理空間情報︓空間上に位置する様々な情報のこと（e.g. 建物や道路など）– 品質を保つことで多様なデータを組み合わせることが可能• データ分析や意思決定に便利建物のみを表⽰

建物と道路と公園の情報を表⽰
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23重視するデータの特徴

その2

• 軽量さ
– LOD1の軽量モデルから出来る限りデータ量を増やさない• テクスチャ付きでもリアルタイムで動作するように– LOD2だとデータ量が増えて動作が重い• この状態になることを避ける

LOD1（軽量）

参考︓東京タワー近くの建物のデータ量⽐較

LOD1
建物数
頂点数
テクスチャ数

LOD2
915

22,968

246,1760915

LOD2（重い）https://plateauview.mlit.go.jp/©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

24建物の外観（ファサード）作りの⽅向性• ファサード（Facade）– 建物の正⾯から⾒た外観のこと– 本セッションでは側⾯や背⾯も含めて「ファサード」と呼ぶ

ファサード
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建物の外観（ファサード）作りの⽅向性• ⽅向性– 基本要素（重視するデータの特徴）• 元のLOD1の品質（位置情報）を保つこと• 元のLOD1の軽量さをできるだけ損ねないこと– 追加要素• ⼤量の建物を処理できること• 建物の実画像データが不⾜する中での多様な外観表現を可能にすること

プロシージャルモデリングを⽤いてファサードを⾃動⽣成し、LOD1の再構成を⾏う©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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⽬次
1. Project PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. ファサードのベイクとテクスチャマッピング
6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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プロシージャルモデリングとは︖• プロシージャルモデリング– プロシージャル︓「⼿続きの」– ジオメトリと数式を組み合わせて⼿続き的に処理を⾏う⼿法– 代表的なツール︓Houdini, Blender(Geometry Nodes), etc...

Geometry Node Editor©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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プロシージャルモデリング

利点

• 利点
– 修正が容易– データ構造を理解しやすい– 仕組みを作れば⼤量のデータ処理が可能– 多様な表現を作り出せる本セッションではPLATEAUのノウハウが蓄積されているBlender（Geometry Nodes）を選択する©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Geometry Nodes• Blenderの⼀機能– ノードベースモデリング– ノード（数式やジオメトリ）を組み合わせて⼿続き的に処理

https://docs.blender.org/manual/ja/dev/modeling/geometry_nodes/introduction.html©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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アトリビュートの説明• アトリビュート– 頂点や辺、⾯が所持している情報のこと• e.g. 頂点︓「座標」、⾯︓「法線」など– ⾃⾝で定義した情報を頂点や⾯に保存できる– Spreadsheetでアトリビュートを確認可能

頂点︓座標（x, y, z）

⾯︓法線（x, y, z）など

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アトリビュートを⽤いたプロシージャルモデリング例14の倍数のとき球を削除（マンハッタン距離）22x22の球を配置

2の倍数のとき球を削除（チェビシェフ距離）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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アトリビュートを⽤いたプロシージャルモデリング例2

頂点に球を配置

スザンヌ（ノイズテクスチャ付き）

頂点に球を配置（ノイズの値が0.5以上の場合）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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⽬次
1. Project PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. Blenderアドオンでの⼿続き⾃動化
6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Blenderのバージョン• Blender: 3.3.0 LTS©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Procedural PLATEAU 概要

GeometryNodes

LOD1の分解＆情報抽出

形状情報に基づいた値⽣成©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

ファサードの⽣成

LOD1の再構成

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Procedural PLATEAU Flow
• LOD1の分解＆情報抽出– 建物の情報• ⾼さ• 各側⾯の中点• 各側⾯の法線（逆⽅向）• 各側⾯の幅の⻑さ
中点
⾼さ
幅の⻑さ
法線（逆⽅向）LOD1©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

LOD1（分解）37

Procedural PLATEAU Flow
• 形状情報に基づいた値⽣成– 利⽤する形状情報• ⾼さ• （側⾯の）幅の平均• 建物の平均点

⾼さ

建物の平均点幅の平均©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Procedural PLATEAU Flow
• ファサードの定義– [Zhang 2020]の⽂法を参考– 窓とドアで構成– 全6パターン[Zhang 2020] X. Zhang et al.: Synthesis and Completion of Facades from Satellite Imagery. ECCV, 2020

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Procedural PLATEAU Flow
• ファサードの定義– ⽂法表現• Window Style• Door Style[Zhang 2020] X. Zhang et al.: Synthesis and Completion of Facades from Satellite Imagery. ECCV, 2020

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Procedural PLATEAU Flow
• Window Style– フロアの数• ⾼さ/3m（⼩数点以下切り捨て&1未満切り上げ）– （1フロアあたりの）窓の数• 幅の平均/3m（⼩数点以下切り捨て&1未満切り上げ）– 窓のスケール

建物の情報•
⾼さ︓37.7m•
幅の平均︓9.67m• フロアの数を重みとして調整– 多少ばらつきが得られるように調整

フロアの数
（12）

窓の数
（3）

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Procedural PLATEAU Flow
• フロアの数の違いによる窓のスケール⽐較（イメージ）
建物の情報•⾼さ︓62.3m•
幅の平均︓14.5m

フロアの数︓20
窓の数︓4窓のスケール︓1.0©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

建物の情報•
⾼さ︓117m•
幅の平均︓13.8m

フロアの数︓39
窓の数︓4窓のスケール︓1.642

Procedural PLATEAU Flow
• Door Style– ドアの有無• 乱数で調整– Seed値は建物の平均点– ドアの数

建物の情報•
幅の平均︓14.5m•
建物の平均点• 窓の数を最⼤値とした乱数– 乱数の範囲︓1~窓の数– Seed値は建物の平均点
ドアの有無
（有）

ドアの数
（3）

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Procedural PLATEAU Flow
• 組み合わせの有無の⽐較（イメージ）
建物の情報•
⾼さ︓53.9m•
幅の平均︓17.1m•
建物の平均点

Window Styleのみ※

Window Style + Door Style※ドアの有無のパラメータが無のとき©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Procedural PLATEAU Flow
• ファサードの⾊（前処理）– 静岡県沼津市のLOD3モデルを使⽤• ドアや窓などが構造化されている• ドア・窓と壁のUV座標を⽤いて⾊を単純化• 抽出した⾊の建物の⾼さに応じてLUTを作成（グループ化）~15m未満のLUT

建物の情報•
⾼さ︓13.2m

壁の領域抽出（⿊）

15m以上~30m未満のLUT

⾊を単純化（左）壁の⾊（右）ドア・窓の⾊

アトラステクスチャ（LOD3）

30m以上のLUT

窓・ドアの領域抽出（⿊）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Procedural PLATEAU Flow
• ファサードの⾊（Geometry Nodes）– LOD1の建物の⾼さから参照するLUTを選択• LUT内の⾊ペアの選び⽅は乱数で調整– 出⼒された⾊ペアをファサードのそれぞれの領域に割り当てる
建物の情報•⾼さ︓9.18m•
建物の平均点~15m未満のLUT

15m以上~30m未満のLUT
ファサード（⾊なし）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

30m以上のLUT

ファサード（⾊付け）

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Procedural PLATEAU Flow
• LOD1の再構築
1. 側⾯は元のLOD1の情報とファサードから作成
2. 底⾯と上⾯は元のLOD1を使⽤
3. ⼀定の条件で単⾊のファサードを表⽰©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Procedural PLATEAU Flow
• LOD1の再構築
1. 側⾯は元のLOD1の情報とファサードから作成
2. 底⾯と上⾯は元のLOD1を使⽤
3. ⼀定の条件で単⾊のファサードを表⽰
建物の情報
• ⾼さ
• 各側⾯の中点• 各側⾯の法線（逆⽅向）• 各側⾯の幅の⻑さ

建物の情報

建物の情報を基にファサードを側⾯に配置⽣成されたファサード©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Procedural PLATEAU Flow
• LOD1の再構築
1. 側⾯は元のLOD1の情報とファサードから作成
2. 底⾯と上⾯は元のLOD1を使⽤
3. ⼀定の条件で単⾊のファサードを表⽰

1の結果

1の結果とマージ

LOD1（オリジナル）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

底⾯と上⾯を抜き出し＆壁の⾊を付与
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Procedural PLATEAU Flow
• LOD1の再構築
1. 側⾯は元のLOD1の情報とファサードから作成
2. 底⾯と上⾯は元のLOD1を使⽤
3. ⼀定の条件で単⾊のファサードを表⽰

2の結果©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

⼀定の条件「各側⾯の幅の⻑さ < 幅の平均の半分」

⼀定の条件で単⾊のファサードを表⽰

50LOD1の⽐較（オリジナル）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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LOD1の⽐較（再構成したLOD1）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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LOD1の⽐較（両者）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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⽬次
1. PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. Blenderアドオンでの⼿続き⾃動化
1.

ファサードのベイク

2.

テクスチャマッピング

6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Blenderアドオンの開発経緯• 建物の数が多い– 都市部では約1km四⽅に数千単位の建物がある– ⼿動ですべての建物にテクスチャ付きLOD1を作るのは困難→アドオンで⾃動化©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

55Blenderアドオンの概要• アドオンの処理内容
1. LOD1のインポート
2. LOD1に対してProcedural PLATEAUの適⽤
3. ファサードのベイク
4. テクスチャマッピング

LOD1のインポート（区画単位）
Procedural PLATEAUの適⽤
ファサードのベイク

テクスチャマッピング©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Blenderアドオンの概要• アドオンの処理内容
1. LOD1のインポート
2. LOD1に対してProcedural PLATEAUの適⽤
3. ファサードのベイク
4. テクスチャマッピング

LOD1のインポート（区画単位）
Procedural PLATEAUの適⽤
ファサードのベイク

時間の都合上、ファサードのベイクとテクスチャマッピングの処理を説明©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

テクスチャマッピング

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⽬次
1. PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. Blenderアドオンでの⼿続き⾃動化
1.

ファサードのベイク

2.

テクスチャマッピング

6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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ファサードをベイクする理由• LOD1の軽量さを維持

LOD1

Vertices: 14
Edges: 21
Faces: 9
Triangles: 24©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

<再構成したLOD1

Vertices: 752
Edges: 1397
Faces: 654
Triangles: 1314
※Realize Instances時59

ファサードをベイクする理由• LOD1の軽量さを維持

LOD1

Vertices: 14
Edges: 21
Faces: 9
Triangles: 24©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

=テクスチャ付きLOD1

Vertices: 14
Edges: 21
Faces: 9Triangles: 2460

再構成したLOD1からファサードへ• Procedural PLATEAUの処理を巻き戻し– ファサードを縦横1mの正⽅形に– 窓・ドアの伸び縮みは許容– ファサード（Geometry Nodes）をメッシュに変換再構成したLOD1©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

ファサード（メッシュ化済み）

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ベイク設定• ベイク設定– レンダリングエンジン• Cycles– サンプル数• 1に設定（単純な⾊しかないため、1で⼗分）– ベイクタイプ• DIFFUSEに設定• アルベドのみを使⽤©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

62ファサードのUV展開• ファサードを1つの画像として考える– 真上から⾒た状態でUV展開©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

63ファサードをベイク• 画像として保存– 解像度︓256x256（固定）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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⽬次
1. PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. Blenderアドオンでの⼿続き⾃動化
1.

ファサードのベイク

2.

テクスチャマッピング

6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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UV座標を設定した平⾯の作成※フットプリントなどはすべて0に設定• Geometry Nodes内で平⾯を作成

0.0, 1.01.0, 1.00.0, 0.01.0, 0.0– 画像を上から貼り付けるようにUV座標を設定※– UV座標はアトリビュートに保存

平⾯のUV座標（アトリビュート）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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UV座標付き平⾯を⽤いたLOD1の再構成• UV座標付き平⾯– Procedural PLATEAUのファサード部分に組み込む– オリジナルのLOD1と同等のLOD1を作成

LOD1（オリジナル）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

再構成したLOD1（UV座標付き）67

テクスチャの解像度問題• ⾼い建物では窓の領域が潰れる– 解像度を上げれば改善できるが、良い⽅法ではない
建物の情報•
⾼さ︓208m•
幅の平均︓10.4m

ファサード
ベイクされたテクスチャ（解像度︓256x256）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

68テクスチャの解像度問題のアプローチ（イメージ）• 各フロアに頂点を持たせる– 1フロアあたりの窓とドアのテクスチャを作る– それぞれの領域のUV座標を各頂点に設定– テクスチャ解像度の固定維持

フロアごとに分割したファサードに割り当て
1フロアあたりの窓とドアのテクスチャ（解像度︓256x256）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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UV情報の変換• UV情報– アトリビュートのUV（Vector3）をメッシュのUV（Vector2）に変換

Geometry NodesのUV情報（Vector3）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

メッシュのUV情報（Vector2）70

マテリアルの作成• Principled BSDF
– 保存したテクスチャをBase Colorに接続– 補間はClosestに設定©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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再構成したLOD1にマテリアル付与

再構成したLOD1（UV座標付き）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

テクスチャ付きLOD172

⽬次
1. Project PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. Blenderアドオンでの⼿続き⾃動化
6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

73

ゲームエンジンへ向けての課題• テクスチャの枚数– 独⽴したファサードを持つ場合• 建物の数だけテクスチャが必要→1km四⽅だと数千単位• テクスチャメモリ量を圧迫©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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ゲームエンジンへ向けての課題（アプローチ）• テクスチャの枚数– 共通化したファサードを持つ場合• 1つのテクスチャを形状が似た建物に割り当て→全体のテクスチャ数を抑制できる• テクスチャメモリ量を軽減©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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ゲームエンジンへ向けての課題（アプローチ）• 具体的なアプローチ– ファサード共通化– テクスチャアトラス化©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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ファサード共通化• 共通化に利⽤する形状情報– ⾼さ– （側⾯の）幅の平均

⾼さ

幅の平均

建物の情報

©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

77

ファサード共通化（⾼さ）• ⾼さ– フロアの数ごとにグループ化• フロアの数 = ⾼さ/3m（⼩数点以下切り捨て&1未満切り上げ）

建物の情報•
⾼さ︓9.26m

建物の情報•
⾼さ︓9.16m

建物の情報•
⾼さ︓7.16m

フロアの数︓3

フロアの数︓3

フロアの数︓2©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

78

ファサード共通化⼿順（⾼さ）

共通化なし

共通化あり（⾼さのみ）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

79ファサード共通化⼿順（⾼さ）

共通化なし

共通化あり（⾼さのみ）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

80

ファサード共通化⼿順（⾼さ）

共通化なし

共通化あり（⾼さのみ）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

81

ファサード共通化⼿順（⾼さ）

共通化なし

共通化あり（⾼さのみ）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

82

ファサード共通化（⾼さ+幅の平均）• 幅の平均– （1フロアあたりの）窓の数ごとにグループ化• 窓の数 = 幅の平均/3m（⼩数点以下切り捨て&1未満切り上げ）
建物の情報•
⾼さ︓9.26m•
幅の平均︓7.80m

建物の情報•
⾼さ︓9.16m•
幅の平均︓5.69m

建物の情報•
⾼さ︓7.16m•
幅の平均︓6.93m

フロアの数︓3
窓の数︓2

フロアの数︓3
窓の数︓1

フロアの数︓2
窓の数︓2©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

83ファサード共通化⼿順（⾼さ+幅の平均）

共通化なし

共通化あり（⾼さ+幅の平均）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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ファサード共通化⼿順（⾼さ+幅の平均）

共通化なし

共通化あり（⾼さ+幅の平均）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

85

ファサード共通化⼿順（⾼さ+幅の平均）

共通化なし

共通化あり（⾼さ+幅の平均）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

86ファサード共通化⼿順（⾼さ+幅の平均）

共通化なし

共通化あり（⾼さ+幅の平均）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

87ファサード共通化におけるテクスチャ数の⽐較• どの程度テクスチャ数が抑制できているか– 対象エリア• 東京駅周辺3km四⽅– LOD1モデルを使⽤– 建物数︓12,557棟

テクスチャ数

共通化なし

共通化あり（⾼さのみ）共通化あり（⾼さ+幅の平均）

12,557※62350※建物数=テクスチャ数と仮定©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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アトラス化• material-combiner-addon– Blenderのアドオン– 複数のマテリアルを結合＆アトラス化– MITライセンス– Code: https://github.com/Grim-es/material-combiner-addon©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

89

アトラス化• アトラステクスチャ– 東京駅周辺3km四⽅• 共通化︓⾼さ+幅の平均• テクスチャ数︓350枚• 解像度︓8192x8192• 各テクスチャ解像度︓256x256• テクスチャ間の幅︓4 pixel©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Unreal Engine 5上でのパフォーマンス⽐較• オリジナル（LOD1）とテクスチャ付きLOD1の⽐較– どの程度パフォーマンスに影響があるかを調査• Unreal Engine 5(UE5)– バージョン︓5.1.1– テンプレート︓blank– ⽐較項⽬• ポリゴン数• テクスチャメモリ量• ドローコール（Basepass）• シーン全体の負荷©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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Unreal Engine 5上でのパフォーマンス⽐較• 対象エリア– 東京駅周辺3km四⽅• 建物– 12,557棟（LOD1モデル）– インポート時にメッシュをマージ

ポリゴン数
テクスチャメモリ量
ドローコール（Basepass)
シーン全体の負荷

LOD1（オリジナル）

LOD1（テクスチャ付き）

356,918

692,8190 MB

42.7 MB12

6.98 ms

7.29 ms※1920x1080 NVIDIA RTX 3070で計測©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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UE5上での⽐較1（オリジナル）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

オリジナルに⽩のマテリアル付与
地形データに航空写真を貼りつけ

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UE5上での⽐較1（テクスチャ付き）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

オリジナルに⽩のマテリアル付与
地形データに航空写真を貼りつけ

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UE5上での⽐較2（オリジナル）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

オリジナルに⽩のマテリアル付与
地形データに航空写真を貼りつけ

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UE5上での⽐較2（テクスチャ付き）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

オリジナルに⽩のマテリアル付与
地形データに航空写真を貼りつけ

96⽬次
1. Project PLATEAUの紹介
2. 現状の課題と課題に対するアプローチ
3. プロシージャルモデリングとは︖
4. Procedural PLATEAUの説明
5. Blenderアドオンでの⼿続き⾃動化
6. ゲームエンジン上でのパフォーマンス考慮点
7. まとめ©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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まとめ
• PLATEAUの簡単な紹介と課題を説明– ⽇本全国の約130都市の3D都市モデル（オープンデータ）– テクスチャがない建物が⼤多数• Procedural PLATEAU– Good• 任意のLOD1に対して品質（位置情報）を崩さず、ファサードの⾃動⽣成• 軽量なテクスチャ付き3Dモデルの⾃動⽣成（＋アドオン）– Bad• 現状はビルのファサードのみ• テクスチャの解像度は低め（256x256固定）©Silicon Studio Corp., all rights reserved.

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今後の課題• PLATEAUの属性情報に基づいたファサード作り– 属性情報をパラメータとして考える• その建物が住宅なのか、商業施設なのか• 古い建物なのか、新しい建物なのか• LOD1のプロシージャル屋根⽣成（≒LOD2）– [Zhang 2022]などを参考に– 住宅などは屋根の有無が重要• Cesium for Unrealへの対応– 3D地理空間上での直感的な理解に期待[Zhang 2022] X. Zhang et al.: Procedural Roof Generation From a Single Satellite Image. Computer
Graphics Forum (CGF), Eurographics, 2022

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