| 服务课题 / UC-win/Road |  |
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| City Design工具 Vol.7 (全7回) 总结 |
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| 我是亚利桑那州立大学的小林。在这里我来介绍一下由Forum8公司公开的CityDesign工具。Forum8目的是将VR类的UC-win/Road与其他3DCG类进行无缝隙的结合，生成和变换都市数据的工具群。本次是最后一次介绍，我将简要的以回顾以往工具和展望未来的内容来结束对该系列产品的介绍。 |
| 以往介绍过的工具的概要 |
| （90号发布）第1回PovrayToMax Forum8公司的VR软件是从UC-win/Road导出的Povray形式的文件群在3ds Max上再现数据的工具。由于道路线形真实的再现，UC-win/Road的道路数据相当的重要，所以要求向其他媒介（3D版画和CG动画）变换的项目可以实际的利用。 （91号发布）第2回ImageToTerrain 这是采用UC-win/Road的标高数据和航空写真作成地形数据的工具。利用从ASTER GDEM网站取得的DEM数据，从Google Earth Pro取得的航空写真，开发出经度纬度结合的Excel模板。世界任何一个地方的地形数据在15-30分钟便可以作成。
（92号发布）第3回AnimatedCharacter 此工具是在人的群集模拟中利用人的步行路径进行再现，伴随Mesh的变形的动画数据，在UC-win/Road支持形式的数据上进行批量变换。 （93号发布）第4回ImageToCity 采用Procedural Modeling （程序型建模），由分区规划信息的图像数据和道路线形（中央线）的行数据自动的粘贴素材的建筑物群的自动生成工具。这是我研究的其中一个课题，UC-win/Road利用城市自动生成功能也被开发出来了。
（94号发布）第5回ImageToFacade 从图像文件群生成建筑物的正面的GUI（工具）自动生成。指定文件夹内的各图像数据领域化，根据RGB（红 绿 蓝）以外的四个频道上保存的像素数据，实装组成网格函数按钮自动生成，可以利用在很多的项目上。 （95号发布）第6回BakedTexture 在UC-win/Road上生成直接可以导入的烘烤渲染纹理贴付的3DS文件的工具。利用环境闭塞效果，着色效果在素材上烘烤的模型用3DS文件形式的文件输出。以下的虚拟城堡是利用此工具生成的模型。
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| 游戏开发和UC-win/Road |
| 我们正在以城市环境模拟和可视化的系统开发进行研究，在数据变换和作成上需要大量的时间和劳力费用。为了改善现状，我们开发了各种各样的支援工具。 无论是以个人的角度，还是以美国亚利桑那州的Forum8AZ公司的代表，我们不仅仅依赖个人的设计能力和问题解决能力，更注重在短时间内高效率的作成一定的Quality模型。在这里开发的工具使用于日常的工作中，为了更好的满足众多公司的需求，我们正在设想开发像这样的in-house的工具。 这种状况与游戏产业的现状类似。很多开发公司独自的开发游戏引擎的开发环境。由于费用较高，公司很难持续发展。然而，最近商业利用的游戏引擎价格降低，从而独自开发的公司增多。在日本令人惊喜的是，被称为Unity的游戏引擎的销售在2011年度增长1496％（http://www.4gamer.net/games/032/G003263/20120223099/）。但是游戏引擎很快，为了内容作成和控制的AI引擎的实装，果然必须对每一个项目要进行作成和编辑。游戏引擎普及的最大的理由是在社区内共有这些资产。 即使是性能高的游戏引擎，目录作成和控制的AI引擎的实装在每一个项目上也不得不进行作成和编辑。游戏引擎普及的最大理由是在社区内已经形成了共享资源。游戏引擎是可以免费的提供插件、高度利用于商业中的工具,利用此工具的几万人的开发商之间可以进行实时的交流，这也是此工具的最大的优点。下图是FORUM8设计节2011年发表的驾驶游戏。利用PovrayToMax读取在UC-win/Road上作成的道路，此游戏的开发在短时间（15分钟）内便可以完成。 我也在亚利桑那州立大学计算机学科实施了以下的开发课程。1）使用GameMaker二维游戏引擎的游戏开发基础科目、2）在Unity的三维游戏引擎上使用JavaScript语言的游戏开发、3）使用C#和XNA的游戏引擎的实装和OpenGL和Shader语言的基础、4）使用Pen Tablet的Digital Painting、5）使用3ds Max, MotionBuilder, MudMox开发3D Sculpting和动画人物、6）根据游戏公司和关连小组进行游戏开发、7）中学生?高中生专门的Game Camp（夏季限定） 在这些经验的基础上，我们来谈谈对未来的展望。 |
| 展望未来 |
| 下面介绍我们正在进行的3个开发。 1）与新的可视化系统的结合 在商业界上VR模型的利用还是不够发达，其主要的限制因素是模型作成的费用。创造性的商务模型的开拓是VR技术普及的最重要课题。上述的游戏开发也是其中一个想法。众所周知此行业已成为饱和状态，并不是一个容易实现自己想法的行业。对于我个人来说，我正在摸索更崭新的商业模型。投影?映射的技术最近比较被关注，与VR可视化系统的综合的开发正在进行当中。 2）与模拟的结合 CityDesign是单独的生成城市和建筑物数据的支援工具，BIM和环境模拟的利用普及后，与此工具的结合是非常必要的。Esri公司的城市自动生成软件CityEngine和世界最先端的Procedural Modeling的研究者一边利用CGA的脚本语言，一边对自动生成的建筑物的最佳解决方案整合的项目进行实施。根据FORUM8销售的DesignBuilder和Exodus等的分析结果，设计的变化能够自动生成的话会比较有趣。 3）在平板上可以使用的APP开发 iPad等的平板在商业界已经飞速的普及了。以往的计算机对应着数据?信息「作?看」的道具，我们注意到，像平板一样的「看」的道具也是大家十分需要的。所以我们希望利用平板操作，获得VR城市数据和交通信息传导的APP。 如果有下一次机会，我们将把以上的结果报告给大家。 |
| 结束 |
谢谢大家浏览了以上都市数据作成的CityDesign工具的连载介绍。我们正在考虑利用这些工具作为在智能手机上使用的APP。如果大家有意见或是感想，请登录info@fourm8az.com（日语也0K）。
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| 提高UC-win/Road性能的方法：UC-win/Road篇 |
| 随着UC-win/Road数据的制作，容量越来越大，可能有性能降低的倾向。为了使演示和行驶操作顺利的进行，极力的改善是非常有必要的。在这里，我们将介绍在数据的设置和制作上提高性能的方法。 1．描绘选项的设置 在讨论描绘选项的设置上，不用改变所有作成数据的构造就可以提高性能。但是，根据数据的规模和构造，有可能不会获得很大的效果。 1-1．限制画面表示的设置 根据功能的不同，进行配置和显示时有可能出现性能低下的情况。具体的是指，地形传输?3D树木?湖区?电视墙?影子?水坑的反射?高度的照明等。在介绍时演示这些功能的时候，删去必要情况以外的影响，极力争取看到在动态物体上看不到的视点。 1-2．将视野半径缩小 对于道路?2D树木?3D模型?人物等数据内多数存在的物体，视野半径的设置对性能有很大的影响。视野半径设置为默认值2000m，由于远处地方存在的物体变得不能够描绘，将视野半径缩小将不会影响到外观。视野半径的设置在描绘选项的「地形」选项上设置。路面和桥梁等的道路构造中，在「性能」选项上可以设置个别的视野半径，一边表示远景的地形，一边可以设置没有表示的远景道路。在表现雨和雪的恶劣气候的时候，雾的产生使远方的景色变得模糊，在这里可以设置比往常小的视野半径。 1-3．讨论性能的设置值 在「性能」标签上进行远处物体的非表示设置时，在表示尺寸设置的角度内收容的物体变成非表示状态，可以轻轻的表示远处的物体。角度的设置用「性能」标签的「全局设置」。表示角度变大时，表示的更大的物体变成非表示状态，性能得到了改善。但是，请大家注意尺寸较小的物体在近处也容易变成非表示状态。
MD3人物和树木，全局设置可以详细的表示角度。MD3人物根据角度的不同可以省略动作，在2D和象征性的表示上进行设置。树木根据角度的不同将3D树木改变为2D树木，也可以减少2D树木的多边形数。在湖区表示上有无反射的设置（Ver6.1以后）效果，使用反射的时候，在反射的设置上乘以角度，湖面内的表示角度变大，比起通常的空间，可以将许多对象设置为非表示的状态。
2．数据的作成方法 在作成阶段数据的作成方法上，可以活用上述描绘选项的设置。 2-1．故意制造恶化的视线 在行驶和驾驶模拟的性能改进上，重要的是不要把视线设置的太清晰。例如，在目的地处制造弯曲道路，道路两旁被建筑物遮挡，很难看到远方的道路状况，即使视野半径变小，但也没有不适应的感觉。
2-2．根据不同情况可以切换表示对象 作成范围扩大，对象数增多时，根据景观模型表示的设置，将看不到的对象设置为非表示，进而改善性能。由于建筑物和墙壁的遮挡，产生看不到被遮挡对象的效果。 2-3．模型的制作方法和设置 模型的多边形数和层数对性能有很大的影响，所以模型构造尽可能简单。例如，不重要的模型用圆柱的八角柱来表现，凸凹的纹理模型在多数情况下影响比较大，所以透过部分的形状并不是单一物体透过，用多边形的形状来表现会更加有效。消去多边形两面的表示设置的勾选，便不能表示多边形的内部，进而改善性能。一般可以看到全部用表的多边形构成，即使内部是非表示，也不会影响到外观的。 3．减少交通和步行者的数量 当步行者和车辆的台数增多时性能降低。在步行者能够行走的条件下，减少交通量可以改善性能。车即使不进入视野中，也会增加移动计算的负荷。所以，减少交通量，在行走路径和信号控制上防止堵塞是提高性能的有效手段。 |
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| 改善UC-win/Road性能的方法：硬件篇 |
| 对UC-win/Road的性能有很大影响的硬件中，在这里我们主要举例介绍CPU和绘图板。 建议使用核心时脉高的CPU。Intel Core i系列(Sandy Bridge)系列在现阶段拥有最高的核心时脉，台式用Core i7-2700K, Core i7-3960、笔记本PC建议使用Core i7-2640M。 台式PC的芯片规格，使用复数绘图板时用Core i7-3000系列，使用1枚的时候，需要与Core i7-2000选择区分。
对于绘图板来说，内存的容量十分重要，我们推荐NVIDIA GeForce系列。关于内存容量，在现在的高端产品的使用标准中，1.5GB左右没有比数年前的容量自体扩大多少，但在内存的时数和储存器接口宽度（bit宽度）的规格面上有很大的飞跃。由于电路板制造商（ELSA等)，实现了搭载3GB和大容量内存。 此外，要尽可能的推荐等级高的图形核心。现在NVIDIA的主流是GTX500系列，桌面PC推荐GTX560, GTX580，笔记本电脑推荐GTX580M等。
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| (Up&Coming '12 春季出版发行) |
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