ゲームエンジンの歴史概要

ゲームエンジンの歴史概要東京工芸大学芸術学部ゲーム学科

今給黎隆

背景• ゲームエンジン• 現在のゲーム開発では不可欠• 系統立ててまとめられた情報は少ない

• ゲームエンジンの歴史の調査を行う• 情報の整理• 今後の展望の予測

調査方法• インターネットにおける情報を収集

• 現時点で存在しない情報には、 internet archive を利用• 調査内容

• ゲームエンジンの種類・リリースされた年• ゲームエンジン自体のリリースか、ゲームエンジンを使用したゲームがリリースされた年• 大きくバージョンが異なる場合は、別のゲームエンジンとして計測

• id Tech, id Tech 2, id Tech 3, …• ゲームミドルウェアも調査

• 新規に追加された機能の歴史• 幾つかのゲームエンジンに関する探索的調査

ゲームエンジンの全体の推移• 調査対象• ゲームエンジン： 258 件• 上記に含まれないリリース年が不明なゲームエンジン： 16 件• ミドルウェア： 16 件

調査ゲームエンジンミドルウェア一覧

その他

新たに作られるゲームエンジンは減少している・ [ 仮説 ] 大規模ゲームエンジンの台頭で新たな開発の意義が薄れてきた・ [ 仮説 ] 捕捉されていないゲームエンジンが存在する

Unity の登録ディベロッパー数100 人突破

その他

3D ゲームエンジン・ 1990 年前半から増加・毎年 10 件前後のゲームエンジンが産みされてきた・近年は新規開発数は減少（全体傾向と同じ）

その他

Wolfenstein 3D (1992)

id Tech 1(Doom 1993)

RenderWare (1996)

Unreal Engine (2001)

Unity(2005)

2D ゲームエンジン・いくつかの山が存在・ [ 仮説 ] ゲームエンジンの比重が 3D に偏っていくことはない

その他

コンストラクションツール

スクリプトエンジンiPhone 等向けのカジュアルゲーム用

RPG ツクール(1987)

OSS とそうでないゲームエンジンに顕著な傾向の差は見られない（ OSS: 商用 =101:157 ）・ [ 仮説 ] 商用のゲームエンジンとオープンソースのゲームエンジンのどちらか一方にはならない

OSS は分類のための表記であり、厳密な定義に従っている訳ではない

幾つかのゲームエンジンに関する新規に追加された機能の歴史• 調査対象• Unity• id Tech• SpeedTree

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Unity3D の新規機能

1.0(6/6)

1.1(8/23)

1.2(12/21)

1.5(6/16)

1.6(11/28)

2.0(10/10)

2.1(7/24)

2.5(3/18)

2.6(10/28)

3.0(9/27)

3.2(1/10)

3.3(3/1)

3.4(7/26)

3.5(2/14)

4.0(11/13)

4.1(3/13)

4.2(7/22)

4.3(11/12)

5.5(11/30)

4.4(7/24)

4.5(5/27)

4.6(11/25)

4.7(12/17)

5.0(3/3)

5.1(6/9)

5.2(9/8)

5.3(12/8)

5.4(7/28)

5.6(3/31)

2017.x(x/x)

Mac OS Xキーフレームアニメアセットのドラッグ＆ドロップに対応したエディタスクリプトでの AIJS, C#, Booスキンメッシュパーティクルテクスチャアニメ法線マップ生成マルチカメラスカイボックスレンダーテクスチャスポットライトバンプマップシェーダライブラリAgeia 物理ラグドールメッシュ間衝突３ D オーディオMaya, Cinema4D,LW, Motion BuilderQuickTimeS3TC自動 mip 生成

Windows 対応

フルスクリーンエフェクトマテリアルへのテクスチャレンダリング物理エンジンの改良ラグドールのウィザードFPS のコントローラーワークフローの拡張性マテリアルシステムのリファクタリングでの高速化半透明を透過した影ビヘイビアスクリプト追加スクリプトの改良

- Windows 版の web ビルド- Mac の universal application に対応- アニメーションシステム（ブレンド、ミックス、加算、歩きの同期、時間・速度・重みの制御、１・２・４骨 /頂点のスキニング）、従来からのラグドール- ビークル- ポストエフェクト追（ noise 、グロー、コントラスト強調）- Mesh script による動的なメッシュ生成- オンザフライのテクスチャの生成・修正- パーティクルのスクリプトシステム- ライトマップ- TrueType フォント- Cinema 4D ファイルのインポート- ドキュメントの充実- ５つのチュートリアルの導入

- ブラウザへのアクセス- Web へのストリーミング- Vistaサポート- ドキュメントの拡張- ビデオチュートリアル- オーディオエフェクト-共同開発の改善- 物理エンジンでのレイキャスト- フルの >NET DLLサポート

-地形エンジン- ビデオプレイバック-DirectX9- マルチプレイヤーネットワークゲーム対応- 動的シャドウ-GUI システムの改善-Web へのストリーミングと圧縮- アセットサーバー

- アセットバンドルのストリーム- プロシージャルなキャラクタとアニメーション（スキンモデルのスクリプト対応）- シェーダの差し替え-Immediateモードのレンダリング-地形のストリーミング-地面へのリアルタイムシャドウ-Editor の拡張性の向上- アセットプロセスパイプライン-Undo

-Windows でのエディタの互換性向上- 使いやすさの向上（ツールへの容易なアクセス）-3ds max からのインポート- タブインターフェイス-配置の使いやすさの向上- エディタの完全なカスタマイズ- エディタでの適切な情報の表示- その他、多くの機能拡張とバグ修正

- ファイル読み込みの最適化- プロファイラ- 全オブジェクトへのアニメーションの適応-VCSサポート、VS インテグレーション-AA,AO,シャドウマップの改善- エディタ内検索-配置のスナップ機能

- エディタのプラットフォーム統合- 高品質のライトマップ- ディファードレンダリング-PVS オクルージョンカリング- ソースレベルデバッガ- オーディオフィルタ- レンズエフェクト

- プロシージャルテクスチャ(サブスタンスの技術を統合 )-ユーザー指定シーンビューアイコンや修正可能なプリミティブコライダーなどのエディタ拡張- 影からアニメーションなど全てにおいてのパフォーマンス改善- シーンやアセットのキャッシュ付きのダウンロード可能コンテンツ

SWF出力新しいパーティクルシステム(Shuriken ）キャラクターのナビゲーションシステムLOD管理アセットキャッシュサーバーHDRマルチスレッド化GPU Profiler各種グラフィックス最適化巨大なギズモの扱い可能低レイテンシーカスタムオーディオフィルタの導入iOS 、 Android一般的なソーシャル API の追加等大きなアップデート

DX11アニメーションクリップの編集Linuxサポートイメージエフェクトの更新3D テクスチャ可変ウィンドウサイズ対応新たなプロジェクトブラウザGUI システムの刷新Eclipse 対応カスタムフォント新しいアクティベーションシステムWeb Player

等多数

SubstanceカスタムマテリアルエディタiOS:完全なマルチスクリーンサポートMac: GameCenterサポートグラフィックス：光源計算にシェーダ差し替えをサポートオーディオ：サンプル精度用のスクリプト APIエディタ：コンソールにおけるエラーでのフィルタリング影：モバイルでのハードウェアシャドウマップフィルタ等

Windows Store Apps 、Windows Phone 8 、 BlackBerry 10 対応無料範囲の拡大AA レンダーテクスチャイメージエフェクトの新規追加と改善GPU スキニングAndroid: OpenGL ES 3.0Android, iOS: ディファードライティングPerforceサポートメモリプロファイラiOS: クラッシュレポート API の追加Linux:video4linux2-supported での標準Web カメラの対応Mac:64 ビットプレイヤーメカニム：アバター生成 API等

2D: 新しいレンダラーコンポーネント（スプライトレンダラー）の追加2D: スプライトパッキング（アトラス化）2D:Box2D 物理エンジンと 2D 物理コンポーネントの統合新規アニメーションウィンドウエディタコントロールをオーバーホールMonoDevelop 4.0.1 対応Windows から iOS ビルドモーフターゲット対応グラフィックス最適化使用量の改善DX11.1 要素の追加シェーダの機能の拡張Windows Store 、 Windows Phone への機能追加

プラットフォームをアップデートできるモジュールマネジャーの導入シェーダインポートの改良DX11.1 でのステレオレンダリングiOS でのOpenGL ES 3.0 サポート2D ジョイントギズモの追加新しいテストソリューション Unity Remote4Win8.1 での解像度変更Windows Storeアプリでのコンパス API 等の追加等

新しい UI システム新しい矩形指定ツール拡張可能なイベントメッセージシステム永続的なデリゲート（ Unityイベント）新たな Androidビルドターゲット

物理ベースシェーディングEnlighten によるリアルタイム GIオーディオミキサーHDR反射プローブPhysX3.3 による大規模なパフォーマンス改善アニメーションシステムのメジャーアップデートWebGL プレビュー

新しいマルチプレイヤーネットワーク機能の追加新しいネットワークコンポーネントとNetworkBehaviorベースクラス新しいNetworkManagerOcculus Riftサポート新しい HDR カラーピッカーグラフィックス：テクスチャ圧縮サポートWindows での実験的な OpenGL 4.5, ES3.1 サポート新しい実行時アサーションライブラリUnity アナリティクスProjectIdHome Window login統合Home Window ライセンス統合

2D: アトラス空間を節約Cloud Services: アクセス制御のリストをサポート全体的に最適化Android: IL2CPP の実験的なサポートWebGL: WebGL 2.0 を実験的サポートWindows Store Apps: Universal Windows アプリケーション (Windows 10) のサポートPlugins: 低レベルプラグイン API の拡張その他多数

エディタ : CPU プロファイラタイムラインでの拡張。素早いプラットフォーム変更のためにキャッシュサーバーをローカルで作動グラフィックス : BC4,BC5,BC6,BC7 圧縮テクスチャフォーマットと RGBAHalf フォーマット。キューブマップ配列。 OpenGL ES 3.x のAndroid と Metal の iOSでの線形色空間。新たな (Preview) LookDev エディタウィンドウ。 Unity splash screen ツールParticles: 新たなCapsuleCollider2D。新たなモジュール : ライトモジュール , noise モジュール ,尾モジュールシェーダ : レンダーターゲット前ブレンドモードVR: HoloLens サポート

GI: ライトプローブプロキシボリュームGraphics: GPU インスタンス化サポート。改良されたマルチスレッドレンダリング。モーションベクトルレンダリングサポートIL2CPP: IL2CPP の Android 用公式サポートiOS: オンデマンドリソース (ODR) 初期インストールタグのサポートを追加Physics: さまざまな物理演算の改良Services: Performance Reporting サービスの統合Shaders: ComputeShader の改良VR: マルチデバイスサポートVR: ネイティブの OpenVR サポートの追加Windows: UnityEngine.Windows.Speech 以下に音声認識 API を追加

Unity エディターの機能 :新しいプログレッシブライトマッパー新しいビデオプレイヤーmacOS 版 Unity エディターで Metal2D ゲーム開発のワークフロー改善のための新機能Google Daydream 、 Cardboard 、 Facebook Gameroom 対応Vulkan。Metal を使用した計算処理をサポート

コンポーネント化2D Placeholder Assets Creation Toolsオイラー曲線のインポート非同期テクスチャ更新リモートフレームデバッガーグラフィックスデバッガ２ D 物理の多くの機能拡張等

新しい被写界深度、ブルームエフェクト。水プレハブOpenGL ES 2.0 での最適化シェーダのモバイル最適化プレイヤーからデバッグ可能スタンドアロンプレイヤーのプロファイリング

Android 6.0 Marshmallow 対応IL2CPPバグ fixその他バグ fix

マルチプロセッサ最適化ストーリーテリングの向上Nintendo Switch

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

1.0(6/6)

1.1(8/23)

1.2(12/21)

1.5(6/16)

1.6(11/28)

2.0(10/10)

2.1(7/24)

2.5(3/18)

2.6(10/28)

3.0(9/27)

3.2(1/10)

3.3(3/1)

3.4(7/26)

3.5(2/14)

4.0(11/13)

4.1(3/13)

4.2(7/22)

4.3(11/12)

5.5(11/30)

4.4(7/24)

4.5(5/27)

4.6(11/25)

4.7(12/17)

5.0(3/3)

5.1(6/9)

5.2(9/8)

5.3(12/8)

5.4(7/28)

5.6(3/31)

2017.x(x/x)


Windows 対応












等多数







新しいマルチプレイヤーネットワーク機能の追加新しいネットワークコンポーネントとNetworkBehavior ベースクラス新しいNetworkManagerOcculus Riftサポート新しい HDR カラーピッカーグラフィックス：テクスチャ圧縮サポートWindows での実験的な OpenGL 4.5, ES3.1 サポート新しい実行時アサーションライブラリUnity アナリティクスProjectIdHome Window login統合Home Window ライセンス統合







新しい被写界深度、ブルームエフェクト。水プレハブOpenGL ES 2.0での最適化シェーダのモバイル最適化プレイヤーからデバッグ可能スタンドアロンプレイヤーのプロファイリング


HW 対応・近年ほど、多くの HW, Graphics API に対応・ [ 仮説 ] 将来的には各種デバイス対応がボトルネックに　　開発の大規模化やゲームエンジンの寡占化、機能特化等に分かれうる


3rd party 製ライブラリ・定期的に本流に組み込まれる・ [ 仮説 ] 今後も先端的な技術がマイクロサービス的に組み込まれうる

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

1.0(6/6)

1.1(8/23)

1.2(12/21)

1.5(6/16)

1.6(11/28)

2.0(10/10)

2.1(7/24)

2.5(3/18)

2.6(10/28)

3.0(9/27)

3.2(1/10)

3.3(3/1)

3.4(7/26)

3.5(2/14)

4.0(11/13)

4.1(3/13)

4.2(7/22)

4.3(11/12)

5.5(11/30)

4.4(7/24)

4.5(5/27)

4.6(11/25)

4.7(12/17)

5.0(3/3)

5.1(6/9)

5.2(9/8)

5.3(12/8)

5.4(7/28)

5.6(3/31)

2017.x(x/x)


Windows 対応












等多数







新しいマルチプレイヤーネットワーク機能の追加新しいネットワークコンポーネントとNetworkBehavior ベースクラス新しい NetworkManagerOcculus Riftサポート新しい HDR カラーピッカーグラフィックス：テクスチャ圧縮サポートWindows での実験的なOpenGL 4.5, ES3.1 サポート新しい実行時アサーションライブラリUnity アナリティクスProjectIdHome Window login 統合Home Window ライセンス統合






新しい被写界深度、ブルームエフェクト。水プレハブOpenGL ES 2.0 での最適化シェーダのモバイル最適化プレイヤーからデバッグ可能スタンドアロンプレイヤーのプロファイリング




まとめ• ゲームエンジンを調査

• 全体的な調査• 探索的な調査

• 調査からの仮設• 大規模ゲームエンジンの台頭で新たな開発の意義が薄れてきた• 捕捉されていないゲームエンジンが存在する• ゲームエンジンの比重が 3D に偏っていくことはない• 将来的には各種デバイス対応がボトルネックに

• 開発の大規模化やゲームエンジンの寡占化、機能特化等に分かれうる• 今後も先端的な技術がマイクロサービス的に組み込まれうる

• 今後の課題• より一層の調査• 仮説の精度向上• ゲームエンジンの update に伴う評価

Technology

ゲームエンジンの歴史概要