はじめに

前回の記事でUnity Physicsの公式デモを触ってみました。

今回はUnity Physicsの真価を見るために、大量のオブジェクトを準備して物理演算してみようと思います。

検証環境

• 機種: MacBook Air(m1)
• OS: MacOS Monterey(12.3.1)
• メモリ: 8GB
• Unity: 2021.2.16f1(SILICON)

参考動画

Youtubeに、Unity Physicsを使ってキューブのタワーを召喚して、それを崩すような動画がありました。 動画の検証環境は、i7-8700k、GTX1080tiというかなり高スペックなPCです。

僕のM1 Macでは、どのくらいのオブジェクト数、FPSで処理できるか試してみたいと思います。

プロジェクトの準備

前回使用したUnity Physicsのデモプロジェクトを使いますので、Unityで開いてください。

SceneとPrefabの準備

Sceneを作成する

適当にSceneを作りましょう。

Planeを配置する

HierarchyからPlaneを配置します。 Scaleは(50,1,50)に設定しました。

次のようにコンポーネントを設定します。

• Convert To Entityを追加
• Physics Shapeを追加
• Mesh Colliderを削除

キューブのPrefabを作成する

まず、HierarchyからCubeを配置します。

次のようにコンポーネントを設定します。

• Convert To Entityを追加
• Physics Bodyを追加
• Physics Shapeを追加
• Box Colliderを削除

最後にキューブをPrefabディレクトリにドラッグして、プレハブを生成します。

キューブをジェネレートするスクリプトを書く

TowerGeneratorという名前でスクリプトを作成します。 下のプログラムを入力してください。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using Unity.Entities;
using Unity.Transforms;
using UnityEngine.UI;

public class TowerGenerator : MonoBehaviour
{
    public GameObject cubePrefab;
    public int length;
    public int width;
    public int height;

    private Entity _cubeEntity;
    private EntityManager _entityManager;
    private BlobAssetStore _blobAssetStore;
    private GameObjectConversionSettings _settings;

    void Start()
    {
        _entityManager = World.DefaultGameObjectInjectionWorld.EntityManager;
        _blobAssetStore = new BlobAssetStore();
        _settings = GameObjectConversionSettings.FromWorld(World.DefaultGameObjectInjectionWorld, _blobAssetStore);
        _cubeEntity = GameObjectConversionUtility.ConvertGameObjectHierarchy(cubePrefab, _settings);

        for (int h = 0; h < height; h++)
        {
            for (int w = 0; w < width; w++)
            {
                for (int l = 0; l < length; l++)
                {
                    if (l != 0 && w != 0 && l != length - 1 && w != width - 1)
                    {
                        continue;
                    }

                    Entity cube = _entityManager.Instantiate(_cubeEntity);
                    Translation cubeTranslation = new Translation
                    {
                        Value = new Unity.Mathematics.float3(l, h + 0.5f, w)
                    };
                    _entityManager.SetComponentData(cube, cubeTranslation);
                }
            }
        }
    }

    private void OnDisable()
    {
        _blobAssetStore.Dispose();
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {

    }
}

スクリプトのアタッチ

作成したスクリプトを、シーン上のどのオブジェクトでもいいのでアタッチしてください。 キューブのプレハブをセットするのと、生成するタワーの大きさを設定します。 一旦全て10でやってみます。

実行

動画のように、キューブのタワーが生成されて崩れる様子が見れました。

キューブの数を増やす

タワーの大きさのパラメータを変化させて、実行時のFPSを測ります。 FPSの表示には、Lite FPS Counterというアセットを使用しました。

動画ではフレームレートが揃えられて滑らかに動いていますが、実行時には割とカクカクしています。

パラメータを全て50にした場合

フレームレートは20FPS前後でした。 動画はこちら

パラメータを全て100にした場合

動画のような感じです。フレームレートは8FPS前後でした。 動画はこちら

おわりに

今回は、UnityPhisicsを使って大量のオブジェクトの物理演算をしてみました。

M1 MacでもFPSこと下がりましたが、数万個のオブジェクトの物理演算ができるのはDOTSの恩恵だなと思います。 リアルタイム演算は難しいかもですが、動画のためにレンダリングする等の用途であれば、十分に使えそうです。

みなさまもUnity Physicsを応用されてみてください。