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最新のコンピュータゲームで
使われている情報技術
甲南大学 知能情報学部
新田 直也
自己紹介
• 甲南大学 知能情報学部 講師
• ソフトウェアの作り方に関する研究を
している．
• 大学卒業後，ソフトウェア会社に6年
間プログラマとして勤める．
講演の内容
• お話すること
–
–
–
–
コンピュータゲームの世界的動向
日本のゲーム開発における課題
ゲーム開発に必要な知識と技能
これからのゲーム
最新ゲームの例：Crysis
（1/2）
• 2007年，ドイツ Crytek社によって開発．
• 一人称視点シューティングゲーム（ファースト
パーソンシューティング，FPS）
• 発売当時，最高スペックのPCでも完全には動作
しなかった．
• 世界最高レベルの3DCG，高度な物理演算，人
間らしく振る舞うAI等の機能を有する．
最新ゲームの例：Crysis
（2/2）
• プレイ動画のデモ
コンピュータゲームの
世界的動向（1/2）
• 世界のゲーム市場の規模は日本の規模
の8倍以上（しかも差が開きつつある）
6000
• 世界はPCゲームが主流：
– ゲーム専用機よりPCの
方が性能が高い．
– ソフトを開発する環境が
整備されている．
– 最初からインターネット
が使える．
日本
海外
44000
単位：億円
コンピュータゲームの
世界的動向（2/2）
• FPSを中心に3DCG，物理演算，人工知能等が
飛躍的に高度化．
• 機能の高度化と並行して，ソフトウェアが大規模
化（開発コストが増大）．
– 開発コストは映画の予算を超える．
– ただし，開発コストのほとんどは人件費
（プログラミングとCGデザイン）．
→ゲームエンジンを利用することで開発を効率化．
ゲームプログラミング
• ゲームの場合，C++が主流．
• メタルギアソリッドで約100万行のプログラ
ムが書かれたと言われる．（印刷すると，
約4000m!!）
• 1000行当たり100万円，1人で1ヶ月分の
作業．
→開発費用10憶円?
→100人で10ヶ月?
ゲームエンジン（1/3）
• ゲームプログラムの土台
1つのゲーム
エンジンから…
シューティング
ロールプレイング
レーシング
いろんな
ゲームを
作ることが
できる
ゲームエンジン（2/3）
• マルチプラットフォーム性
いろんなハード
向けに作られて
いるので…
PC用
Wii用
PS3用
PC用
Wii用
PS3用
いろんな
ハードに
対応できる
ゲームエンジン（3/3）
• 欧米では多くのゲームがゲームエンジンを使って
開発されている．
• 市販されているゲームエンジンも多い．
• 代表的な商用ゲームエンジン：
– UnrealEngine3.0
(Epic Games社, Gears of Warなど多数で使用)
– CryENGINE2 (Crytek社, CRYSISで使用)
• ゲームエンジンの宣伝用にゲームが開発されて
いる．
日本のゲーム業界の現状
• 全体の売り上げは低下傾向．
• 技術的には欧米に遅れをとっている．
• 市販されているゲームエンジンはない．
– カプコンのMTフレームワークは，ロストプラ
ネット，デビルメイクライ4，バイオハザード5な
どで利用されているが，基本的にカプコン社
内向け．
• 優秀な技術者は欧米ほど多くない．
日本のゲーム研究の現状
• ほとんど研究は行われていない．
• 「ゲーム=遊び」のイメージ?
研究としてあまり評価されない．
• そもそもゲームで遊んでいる研究者が少
ない?
• ゲームの開発現場を知っている研究者が
いない?
ゲームエンジンで
使われている技術
• ゲームエンジンにはゲームで必要とされるさまざ
まな機能が組み込まれている．
– 高度な3Dグラフィックス（影の計算，炎などの演出，
水面の表現，肌の表現など）
– 物理演算（自由落下，衝突判定，力学演算）
– AI機能
– 並列計算処理
– 通信機能
– 言語処理系
v1・v2 = |v1||v2|cosθ
f = ma
3DCGのトレンド
• 描画の高速化から，水面表現やさまざまなエフ
ェクトなど表現力の向上へ．（西川善治「3Dグラフィックスマニ
アックス」http://journal.mycom.co.jp/column/graphics/index.html参照）
– グラフィックカード（GPU）の機能拡張ではなくプログラ
マブルシェーダで対応．
プログラマブルシェーダを
使った水面表現の例
（Half-Life 2）
GPUとCPUの進化
• CPUはクロック数を上げることによる高速化が限
界を迎え，マルチコアなどの並列化へ．
• GPUは高速かつ単純なベクトル演算から高度な
演算か可能なプログラマブルシェーダへ．
→CPUとGPUの統合．
• インテルのLarrabee．
– GPUにCPUを搭載する．
– 各CPUユニットは
pentium
高速な物理演算（1/2）
• リアルタイムでの物理的振る舞いを実現するた
めには，高速な衝突判定処理と力学演算処理
が必要．
– 衝突判定処理は「ゲームプログラミングのためのリア
ルタイム衝突判定」参照．（ただし，2次計画法や凸幾
何などの知識が必要．）
– 力学演算処理，特に剛体力学演算では，拘束力の計
算がポイント．
拘束力
• 運動方程式と拘束条件式から拘束力
を解く（線形計画問題）とO(n3)．
重力
高速な物理演算（2/2）
• ペナルティ法．
– 剛体をいったん仮想的にめり込ませて，仮想的なバ
ネとダンパを使ってめり込みを漸近的に解消させる．
– 計算量はO(n) ．
– ただし，めり込みを解消するまでに時間を要する．
ビデオゲームAI
• AIは基本的に敵の動きで使う．
• 従来のAI技術との違い．
– リアルタイム性（将棋やチェスとは違う．）
– ゲーム性と整合（賢すぎても駄目?）
• 地勢的推論
– 3Dの空間を認識して，さまざまな条件下で自
分が進むべき方向（道）を探し出す．
さいごに
• ゲームに関連する研究分野は多岐にわた
る．
• 欧米諸国に追いつくには，日本でも学術
的な研究が必要．