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パフォーマンス最適化

KawaiiPhysicsのパフォーマンスを最適化する方法を説明します。

パフォーマンス特性​

KawaiiPhysicsはPhysXを使用しないため、一般的な物理シミュレーションより軽量です。

処理コストの要因​

要因影響度
ボーン数高
コリジョン数中〜高
ノード数中
カーブ使用低

最適化テクニック​

1. ボーン数の削減​

必要最小限のボーンだけを物理対象にします。

スケルトンの階層:
hair_root → hair_01 → hair_02 → hair_03 → hair_04 → hair_05

Root Bone 配下の子孫ボーンがシミュレーション対象になります。階層の中間ボーンを飛ばして、その先のボーンだけを対象にすることはできません。たとえば hair_02 とその子孫だけを対象にするなら、Root Bone を hair_02 に設定します。Exclude Bones に指定したボーンとその子孫は除外されるため、枝全体を除外したい場合に使います。

Additional RootBonesの活用​

v1.17.0から、1つのAnimNodeで複数のRootBoneを制御できるようになりました。

Additional RootBones

1つのノードで複数のボーンチェーンを制御

複数のKawaiiPhysicsノードを使用する代わりに、AdditionalRootBonesを使うことでノード数を削減できます。

2. コリジョンの最適化​

  • シンプルな形状を使用
  • 重複するコリジョンを削除
  • LODに応じてコリジョン数を調整

3. LODによる無効化​

ノードが FAnimNode_SkeletalControlBase から継承する LODThreshold（Detailsの表示名: LOD Threshold）で、評価する最大LODを指定できます。設定したLOD以下で評価され、それより高いLODでは評価をスキップします。

LODによる最適化

距離に応じたボーン数・コリジョン数の削減効果

例: LOD 0とLOD 1で有効にし、LOD 2以上では評価をスキップする
AnimGraphでKawaiiPhysicsノードを選び、DetailsのLOD Thresholdを1に設定する

4. Tick Rateの調整​

更新頻度を下げることで負荷を軽減できます。

5. Warm Up機能の活用​

Warm Up機能を使用すると、キャラクター生成時に物理演算を事前に安定させることができます。

Warm Up Parameters

設定方法:

  1. Need Warm Up を true に設定
  2. Warm Up Frame に空回しするフレーム数を指定（1以上）
ヒント

Warm Up Frameが大きいほど安定しますが、物理計算の回数が増えるため初期化時の負荷が上がります。通常は10〜30フレーム程度で十分です。

AnimNode Functions

AnimNode関数からWarm Upを動的に有効にすることも可能です。詳細は 更新履歴 v1.13.0 を参照してください。

プロファイリング​

stat Anim での確認​

ゲームまたはPIEのコンソールで stat Anim を実行し、画面に表示される KawaiiPhysics_ の統計を確認します。これは実行中の統計オーバーレイです。

Unreal Insightsでの確認​

  1. エディタ下部のTrace / Insightsステータスバーからトレースを開始します。
  2. 測定したい状況を再現し、記録したトレースをUnreal InsightsのSession Browserで開きます。
  3. Timing InsightsのCPUトラックで、アニメーション処理の時間を確認します。

Unreal Insightsはトレースを記録・解析するツールです。stat Anim の統計オーバーレイとは別の手順で使います。

コンソール変数によるデバッグ​

バージョン情報

v1.16.0で追加

レベル上でデバッグ可能なコンソール変数が用意されています。

Console Debug

コンソール変数によるデバッグ

  • a.AnimNode.KawaiiPhysics.Enable - 有効/無効の切り替え
  • a.AnimNode.KawaiiPhysics.Debug - デバッグ表示
  • a.AnimNode.KawaiiPhysics.DebugDrawThickness - デバッグ描画の線の太さ

CVar の全一覧は コンソールコマンド / 変数 を参照してください。

ボトルネックの特定​

  • ボーン数が多い → ボーン削減
  • コリジョン計算が重い → コリジョン簡略化
  • 多数のキャラクター → LOD活用
注記

処理時間はCPU、ビルド構成、キャラクター数、ボーン数、コリジョン、LOD、サブステップ設定などによって変わります。条件が示されていない処理時間をベンチマークとして扱わず、対象ビルドを実際の実行環境でプロファイリングしてください。