ゲームの処理問題、何から軽くする？仕様？データ？プログラム？
ゲーム開発では、画面に表示するものや同時に動かすものが増えるほど、処理負荷が高くなりやすくなります。
処理負荷が高くなると、
- フレームレートが落ちる
- 操作が重く感じる
- エフェクトやキャラクターの表示が不安定になる
- 場合によってはゲームが止まったり強制終了したりする
といった問題につながります。
ただし、処理が重くなる原因は1つではありません。
3Dモデル、エフェクト、半透明、AI、物理演算、同時に動くキャラクター数など、ゲームによってボトルネックは変わります。
この記事では、ゲームの処理負荷が高くなったときに、どこを確認し、どのように軽くしていくのかをゲーム開発の視点から解説します。
ゲームの処理負荷が高くなる主な原因
- 画面に表示する3Dモデルが多い
- ポリゴン数やテクスチャが重い
- エフェクトや半透明が多い
- 同時に動く敵やNPCが多い
- AIや物理演算が多い
- 重いシェーダーや描画処理を使っている
ゲームの処理負荷を軽くする3つの方法
ゲーム機やPCの性能が上がっても、処理負荷の問題がなくなるわけではありません。
表現できることが増えれば、その分だけキャラクター数、エフェクト、AI、物理演算、シェーダーなども豪華になり、結果として処理負荷も増えていきます。
実際のゲーム開発で処理負荷を下げる場合、大きく分けると次の3方向から考えます。
- データを軽くする
- 仕様を見直す
- プログラムや描画処理を改善する
どれか1つだけを行えばよいわけではなく、まず何がボトルネックになっているのかを調べてから、効果の大きい部分を修正していきます。
データを軽くする
3Dモデル、テクスチャ、エフェクトなどのデータを見直すことで、描画負荷やメモリ使用量を減らせる場合があります。
例えば、
- 3Dモデルのポリゴン数を減らす
- 遠距離用の軽いモデルを用意する
- テクスチャの解像度や使用枚数を見直す
- エフェクトの粒子数を減らす
- 半透明が大量に重ならないようにする
といった方法があります。
ただし、プロジェクト終盤で大量のデータを修正することになると、非常に大きな作業になります。
そのため、開発途中から実機で負荷を確認し、早い段階で問題を見つけることが重要です。
仕様の見直し
データ単体を軽くしても目標の処理負荷まで下がらない場合は、仕様そのものを見直すことがあります。
例えば、
- 同時に出現する敵の数を減らす
- 同時に表示するエフェクト数を減らす
- 背景オブジェクトの数を減らす
- 遠くにいるキャラクターの処理を減らす
- 一度に行う物理演算や判定の数を減らす
といった方法です。
仕様を変更すると、大元から処理そのものを発生させなくできるため、非常に大きな効果が出る場合があります。
一方で、すでに作成したキャラクターやエフェクト、ゲームシステムを削ることになる場合もあります。
そのため、どの処理が重いのか、何を変更すれば効果が大きいのかをプログラマーやデザイナーと確認してから仕様を変更することが重要です。
プログラムや描画処理を改善する
プログラム側の処理方法を見直すことで、ゲームの見た目や仕様を大きく変更せずに負荷を下げられる場合もあります。
例えば、
- 毎フレーム行う必要のない処理の更新頻度を下げる
- 不要な計算を行わないようにする
- 画面外や遠距離のオブジェクトの処理を止める
- AIや物理演算の処理方法を見直す
- 描画回数やシェーダーの処理を見直す
といった方法があります。
プログラム側の改善だけで解決できれば、すでに作成したデータやゲーム仕様を大きく変更せずに済むこともあります。
ただし、どこまで改善できるかは原因によって異なるため、プランナー側でも「何を残したいのか」「どこなら仕様変更できるのか」をプログラマーと相談しながら判断します。
半透明やエフェクトが重くなりやすい理由
ゲーム画面を豪華にしようとすると、エフェクトを大量に使用する場面が増えます。
特に注意したいのが、半透明のエフェクトが大量に重なる場面です。
半透明のものは、単純に手前の物だけを表示すればよいわけではありません。奥にある背景やキャラクターも描画したうえで、それらを透かして合成する必要があります。
さらに半透明のエフェクトが何枚も重なると、同じ画面上の領域を何度も描画することになり、描画負荷が高くなる場合があります。
例えば、
- 爆発
- 炎
- 煙
- 魔法
- 光
- ダメージエフェクト
などが大量に重なる戦闘では注意が必要です。
豪華な表現ほど負荷の確認が重要
エフェクトを豪華にしたからといって、必ず処理が重くなるわけではありません。
ただし、粒子数、画面を覆う面積、半透明の重なり、使用しているシェーダーなどによって負荷は大きく変わります。
見た目だけでは負荷の大きさを判断できないため、実機上で確認しながら調整することが重要です。
敵が多い場面やボス戦は処理負荷が上がりやすい
多数の敵が同時に出現する場面やボス戦も、処理負荷が上がりやすいポイントです。
敵が増えれば、単純にモデルの描画だけでなく、
- AI
- アニメーション
- 当たり判定
- 物理演算
- 攻撃判定
- エフェクト
など、同時に動く処理も増えていきます。
また、ボス戦ではゲームの見せ場として、通常の戦闘より豪華なエフェクトや専用演出を使うことがあります。
そのため、普段のプレイでは問題がなくても、敵が大量に出る場面やボス戦だけ処理落ちするということがあります。
特にゲーム中で最も負荷が高くなりそうな場面は、開発途中から意識して確認しておくことが重要です。
処理負荷を軽くするときは、まず原因を特定する
処理落ちが発生したからといって、いきなりモデルやエフェクトを削るのはおすすめできません。
まず、
- どの場面で処理落ちするのか確認する
- CPU・GPU・メモリなど、どこがボトルネックなのか調べる
- どのデータや処理が大きな負荷になっているのか確認する
- データやプログラムの改善で対応できるか検討する
- それでも足りなければ仕様を見直す
という順番で考えます。
原因がAIなのにエフェクトを削っても、大きな効果は得られません。
逆に描画負荷が原因なのに敵のAI処理だけを軽くしても、問題が解決しないことがあります。
「何が重いのかを調べてから削る」ことが、処理負荷対策では一番重要です。
容量不足についてはこちら
処理負荷とは別に、ゲームデータそのものの容量が問題になる場合もあります。
ゲーム容量を減らす方法については、こちらの記事で詳しく解説しています。
→ ゲームの容量を減らす方法とは？データ・仕様・媒体の見直し方
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