## はじめに
[前回の記事](https://haruton3301.com/articles/unity-mapbox-3d "https://haruton3301.com/articles/unity-physics-demo")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。
<div class="youtube">
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/U6idEdIEsa0" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
</div>

## プロジェクトの準備
[前回](https://haruton3301.com/articles/unity-mapbox-3d "https://haruton3301.com/articles/unity-mapbox-3d")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。
```csharp
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。
<div class="youtube">
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/SiWt40KR588" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
</div>

## 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](https://assetstore.unity.com/packages/tools/integration/lite-fps-counter-probably-the-world-s-fastest-fps-counter-132638)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](https://www.youtube.com/embed/-2tSg-Te7gg)

### 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](https://www.youtube.com/embed/76hOlJzvRT4)

## 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。

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。

【DOTS】Unity Physicsで大量のオブジェクトの物理演算を試す

## はじめに
近頃DOTSがアツいですね。DOTSとは、Unityの次世代基盤とされるデータ指向型のテクノロジースタックです。

今回はDOTS上で動く物理エンジンであるUnity Physicsについて、公式が用意したサンプルプロジェクトをさわってみたいと思います。

## 検証環境
- 機種: MacBook Air(m1)
- OS: MacOS Monterey(12.3.1)
- メモリ: 8GB
- Unity: 2021.2.16f1(SILICON)

## サンプルプロジェクトの準備
Unity-TechnologiesのGithubリポジトリから、ECSのサンプル集リポジトリをクローンします。
https://github.com/Unity-Technologies/EntityComponentSystemSamples

クローンしたディレクトリ内の`UnityPhysicsSamples`ディレクトリをUnityで開きます。

## エラー発生
`Assets/Demos/1. Hello World`ディレクトリ内の、シーン`1a. Hello World`を開いて実行してみます。

![physics_miss](//images.ctfassets.net/p6xsvcchdqws/jzapjXrKMAKIufhQwJWS7/ad1b4e107040893a6c0d2d4f25958a20/physics_miss__1_.gif)

あれれ。。オブジェクトが床をすり抜けてしまいました。
何が正解かも分からないですが、間違いなく何かおかしいですよね。

コンソールを確認してみると。。

![Unity Physics エラーコンソール](//images.ctfassets.net/p6xsvcchdqws/72987Jh1LdMeiSmVMQ7QNU/4cbb5f8f90d04d8693af0d72a9bec5a5/unity_physics_error_console.png?fm=webp&q=50)

```js
System.IndexOutOfRangeException: Index {0} is out of range of ‘{1}’ Length.
This Exception was thrown from a job compiled with Burst, witch has limited exception support.
```
Index out of rangeみたいなエラーがいっぱい。。

## 解決方法
ネットの海をさまよって１時間半、ついに解決方法が載ってるサイトが見つかりました。
https://forum.unity.com/threads/2021-2-8f1-broke-asdeferredjobarray-and-deferred-jobs.1225635/#post-7815393

こちらのUnityのフォーラムです。tertleさんという方が方法を示されていたのですが、それはもう彼への賞賛の嵐でした。
みんなこのエラーで詰んでたんですね。。
### 手順
1. `Library/PackageCache/com.unity.collections@0.15.0-preview.21`ディレクトリをコピーして、`Packages`ディレクトリ内にペーストします。
1. ペーストした`com.unity.collections@0.15.0-preview.21`ディレクトリ内の`Unity.Collections/NativeList.cs`をエディタで開いてください。
1. `NativeList.cs`の599行目の`Allocator.None`を`Allocator.Invalid`に変更します。

以上です！

## 成功
先ほどはオブジェクトがすり抜けてしまっていましたが、再度実行してみると。。

![unity_physics_success](//images.ctfassets.net/p6xsvcchdqws/7ixV6d4YzIPTTrPFneQkdT/aabc3c0ff6a1bb2af4d1533a7b90e419/movie_004.gif)
今度はオブジェクトがすり抜けませんでしたね。成功です。

## おわりに
思わぬエラーに遭遇しましたが、ネットコミュニティの力をお借りして解決できました。改めて感謝申し上げます。

Unity Physicsのデモは、上に登場したHello Worldだけでなく、他にもいくつか入っています。ここでは詳細まで紹介しませんが、皆さんの方で試してみてください。

それでは素敵なDOTSライフをお過ごしください。


DOTS上で動く物理エンジンであるUnity Physicsについて、公式が用意したサンプルプロジェクトをさわってみました。

Unity Physics

【DOTS】Unity Physicsで大量のオブジェクトの物理演算を試す

【DOTS】Unity Physicsの公式デモをさわってみる