『Unity JobSystemで大群を動かす！実用Boidsシミュレーション』サンプルリポジトリ

技術書典 商品ページ : https://techbookfest.org/product/eQPriK07yiyuDYm5TWXKGk

フォルダ構成

Techbook-PracticalBoids/
├── PracticalBoids-unity/ // サンプルUnityプロジェクト
├── unitypackage/         // お試し用unity package
├── README.md
└── LICENSE

PracticalBoids-unity

本のサンプルプログラムを章ごとにまとめたUnityプロジェクトです。URPで作成しています。

バージョン

• Unity 6000.0.36f1
• URP 17.0.3
• Burst 1.8.18
• Collections 2.5.1
• Mathematics 1.3.2

フォルダ構成

章ごとにフォルダを分けて、各サンプルシーンやプログラムを保存しています。

PracticalBoids-unity/
├── Assets/
|     ├── Common/    // サンプル全体で使用するプログラム
|     ├── FBX/       // シーン上に含まれる.fbxデータ
|     ├── Materials/ // シーン上で使用するマテリアル
|     ├── Part1/     // 1章 Graphics.RenderMeshInstancedとJobSystemの基礎
|     ├── Part2/     // 2章 群れを作るBoidsシミュレーション
|     ├── Part3/     // 3章 Boidsシミュレーションの最適化
|     ├── Part4/     // 4章 Colliderの衝突回避と退避行動の実装
|     ├── Part5/     // 5章 Boidsシミュレーションを使ったシューティングゲーム開発
|     └── Settings/  // URPの設定
├── Packages/
├── ProjectSettings/
└── .gitignore

サンプルの紹介

❗❗注意 ❗❗ サンプルを実行するときは、UnityのSceneビューとGameビューを同時に開かないよう気をつけてください。

レンダリング負荷が高くなり、動作が重くなる原因になります。

1章 Graphics.RenderMeshInstancedとJobSystemの基礎

Graphics.RenderMeshInstancedとJobSystemを使って、大量のCubeが落ちるサンプル。

↓ 100,000個で動作確認。

Part1.mp4

2章 群れを作るBoidsシミュレーション

Boidsシミュレーションを作成したサンプル。

↓ 4,000体で動作確認。

Part2.mp4

3章 Boidsシミュレーションの最適化

Boidsシミュレーションを最適化して個体数を増やし、シミュレーション空間を広げたサンプル。

↓ 30,000体で動作確認。

Part3.mp4

4章 Colliderの衝突回避と退避行動の実装

Boidsシミュレーションに衝突回避と退避行動を追加したサンプル。シーン上のオブジェクトを回避したり、プレイヤーから退避する。

↓ 30,000体で動作確認。

Part4.mp4

5章 Boidsシミュレーションを使ったシューティングゲーム開発

Boidsシミュレーションに生存管理や衝突判定を実装し、シューティングゲームに拡張したサンプル。

↓ 30,000体で動作確認。

Part5.mp4

本からの修正箇所

「4章 Colliderの衝突回避と退避行動の実装」にて、ApplySteerForceJob の速度制限を修正しました。

if (escapeForce is not { x: 0, y: 0, z: 0 })
{
    escapeForce *= _escapeObstaclesWeight;
    boidsData.Velocity = MathematicsUtility.Limit(boidsData.Velocity + escapeForce * _deltaTime, _escapeMaxSpeed);
}
else
{
    // 原稿から修正：動的オブジェクトから逃げない場合、通常の最高速度に制限する
    // 逃げない場合にのみ制限しないと、次フレームで逃げる速度が消えるため
    boidsData.Velocity = MathematicsUtility.Limit(boidsData.Velocity + force * _deltaTime, _maxSpeed);
}

お試し用Boidsシミュレーション unity package

読者の作成済みUnityプロジェクトでも簡単に導入できるよう、Boidsシミュレーションのunity packageを公開しています。 「4章 Colliderの衝突回避と退避行動の実装」の実装とサンプルが含まれています。

バージョン

unity packageは汎用性を高めるため、Unity 2022.3.0f1で作成しています。

• Unity 2022.3.0f1
• Burst 1.8.18
• Collections 2.5.1
• Mathematics 1.3.2

導入方法

Package Managerからインポートする場合

1. UnityのPackage Managerを開く
2. +ボタンを押して、Git URLから追加を選択
3. 以下のURLを入力

https://github.com/Shitakami/Techbook-PracticalBoids.git?path=unitypackage/com.shitakami.practicalboids#v1.0.0

manifest.jsonを直接編集してインポートする場合

1. プロジェクトのPackages/manifest.jsonファイルを開く
2. dependencies 内に以下を追加

"com.shitakami.practicalboids": "https://github.com/Shitakami/Techbook-PracticalBoids.git?path=unitypackage/com.shitakami.practicalboids#v1.0.0"

3. Unity画面をリフレッシュ後、自動的にパッケージがインストールされる

サンプルのインポート

サンプルはURPで作成しているため、Built-inなどで使用する場合は自前でマテリアルを変更してください。

1. unity packageインポート後に、UnityのPackage Managerを開く
2. Packages - Shitakami の Practical Boids Sample を選択
3. Sampleタブを選択し、Boids Sampleをダウンロード
4. Assets/Samples/Practical Boids Smapleが追加されたことを確認