画像電子学会
The Institute of Image Electronics
Engineers of Japan

年次大会予稿
Proceedings of the Media Computing Conference

アンリアル・エンジン４の CG 技術とリアルタイム制作環境
Real-time CG techniques and development environment of Unreal Engine 4
下田 純也

Junya SHIMODA

エピック・ゲームズ・ジャパン

Epic Games Japan

E-mail: jun.shimoda@epicgamesjapan.com

1. 概 要ン グ プ ロ フ ァ イ ル [4]も 利 用 可 能 ．）

最新のゲームエンジン「アンリアル・エンジン４」で・動的なシャドウイング

利 用 さ れ て い る リ ア ル タ イ ム CG 技 術 と 、 そ の 制 作 環

フルシーンの動的なシャドウイングや静的なシャ境をご紹介させていただきますと共に， ゲームでの採ドウイングとの合成も可能．

用事例だけでなく ，ゲーム以外の分野での採用事例につきましてもご紹介させていただきます ．

2. ゲ ー ム 内 の CG 技 術の 歴史
2.1 VRAM に 直 接 描 画
ゲ ー ム 専 用 機 の 普 及 以 前 ， CPU に よ り VRAM に 直接 描 画 す る こ と で ゲ ー ム 画 面 を 表 現 ．当 初 は ASCII キャラクタグラフィックスのみの表現から単色のドットグラフィックス，カラーのドットグラフィックスへと進化．

2.2 スプライト
ゲ ー ム 専 用 機 で ， ス プ ラ イ ト と 呼 ば れ る 機 能 で TVにキャラクタを表示することが可 能となる．

2.3 ポリゴン（自前のラスタライザ）

・間接光
光源からの直接光のみでなく、グローバルイルミネーションや間接光も 描画されるレンダラ．

ゲームにポリゴン技術がもたらされるが，当初は数学や 3 次元計算・プログラミング全てに精通した開発者にのみ利用可能な技術であった ．

2.4 ポリゴン（GPU）
ゲ ー ム 専 用 機 に GPU が 導 入 さ れ ，描 画 ラ イ ブ ラ リ が提供される事により全ての開発者がポリゴンを自由に扱ったゲームを制作できるようになる．

2.5 プログラマブルシェーダー（GPU）
GPU に プ ロ グ ラ マ ブ ル シ ェ ー ダ ー が 導 入 さ れ 、よ り
複雑なシェーディングをポリゴン表面のピクセル毎に施せるようになる ．

・映り込み
映り込みも静的・動的計算を併用し高クオリティか

3. ア ン リ ア ル・ エン ジン ４
3.1 ア ン リ アル ・エ ンジ ン４の CG 技 術
ア ン リ ア ル ・ エ ン ジ ン ４ に 実 装 さ れ て い る CG 技 術についてご紹介 する．
・高品質かつ動的で即応性の高いレンダリング（ビジュアルベースのマテリアル作成機能．ディファード
シェーディング．物理ベースのシェーディングモデル[1]の 導 入 ． 複 数 の マ テ リ ア ル レ イ ヤ ー ． IES ラ イ テ ィ

つ軽負荷で実現．
・GPU パ ー テ ィ ク ル（ パ ー テ ィ ク ル ラ イ ト ．GPU コリ ジ ョ ン ．）
コ ン ピ ュ ー ト シ ェ ー ダ ー に よ り GPU 内 で 大 量 か つ
高速に計算されるパーティクル処理．

画像電子学会
The Institute of Image Electronics
Engineers of Japan

年次大会予稿
Proceedings of the Media Computing Conference

文・イメージベースのレンズフレアとボケ
レンズフレアやボケの表現に絞りを模した画像を利用することで実際のカメラで撮影された画像に近い表現を実現．

・アンチエイリアシング
軽負荷かつ高品質のアンチエイリアシング ．

3.2 ア ン リ ア ル ・ エ ン ジ ン ４ の リ ア ルタ イ ム 制
作 環境
アンリアル・エンジン４のリアルタイム制作環境についてご紹介する．
・ 独 自 の 新 UI で 拡 張 性 と 可 搬 性 の 向 上
・強力なビジュアルスクリプティング言語
・リアルタイムの編集機能
・ホ ッ ト リ ロ ー ド（ C++の コ ー ド 修 正 の 動 的 な 適 用 ）3.3 ア ン リ アル ・エ ンジ ンの導 入事 例
アンリアル・エンジン４の事例は現在進行中ですが、主にアンリアル・エンジン３とその一般公開版である
UDK の 事 例 を 紹 介 す る ．
・ 建 築 物 ウ オ ー ク ス ル ー [5]・ 医 療 学 習 シ ミ ュ レ ー タ ー [6]・ 戦 闘 シ ミ ュ レ ー タ ー [7]・ 月 探 索 シ ミ ュ レ ー タ ー [8]・ ド ラ イ ブ 環 境 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン [9]献[1] M. Mittring, “The Technology Behind the "Unreal
Engine 4 Elemental demo"”, SIGGRAPH 2012, LosAngeles, U.S.A. Aug. 2012.
[2] M. Mittring, B. Dudash, “The Technology Behind theDirectX 11 Unreal Engine "Samaritan" Demo ”,
Game Developer Conference 2011, San Francisco,U.S.A. Mar. 2011.
[3] B. Burley, “Physically-Based Shading at Disney”,
SIGGRAPH 2012, Los Angeles, U.S.A. Aug. 2012.
[4] Illuminating Engineering Society of North America,“IES Standard File Format for Electronic Transfer of
Photometric Data and Related Information”,
http://www.iesna.org/[5] 竹 中 工 務 店 , 建 築 物 ウ ォ ー ク ス ル ー 案 件 ,http://www.unrealengine.com/ja/showcase/udk/taken
aka_corporation/[6] Virtual
Heroes,HumanSim,http://www.humansim.com/[7] U.S. Army, Virtual Heroes, America ’s Army,
http://www.americasarmy.com/[8] NASA,
VirtualHeroes,Moonbase
Alpha,
http://www.nasa.gov/offices/education/programs /nati
onal/ltp/games/moonbasealpha/index.html[9] PB Project Visualization, Connected Vehicle
Research,
http://www.unrealengine.com/showcase/visualization/connected_vehicle_research/