Unreal Engine 5 (UE5) の「トランスフォーム」とは

Unreal Engine 5 (UE5) における「トランスフォーム」は、オブジェクトの位置、回転、スケールを管理するための重要な概念です。トランスフォームは、3D空間内でのオブジェクトの配置や動きを制御するための基本的な操作を提供します。ゲームやシミュレーションにおいて、オブジェクトがどこに存在するのか、どの向きで表示されるのか、そのサイズがどのようであるのかを設定するために使用されます。

トランスフォームの3つの主要な要素

トランスフォームは、主に以下の3つの要素から構成されています：

• 位置（Position）: 位置は、オブジェクトが3D空間内でどこに配置されているかを決定します。位置は、X、Y、Zの3つの軸を基準にした座標で表現されます。例えば、X軸が左右、Y軸が前後、Z軸が上下を表します。これらの座標を変更することで、オブジェクトの位置をシーン内で動かすことができます。
• 回転（Rotation）: 回転は、オブジェクトの向きを決定します。回転は通常、ピッチ（X軸）、ヨー（Y軸）、ロール（Z軸）の3軸を基準にして行われます。例えば、ピッチはオブジェクトが上下に傾く角度、ヨーは左右に回転する角度、ロールはオブジェクトが軸を中心に回転する角度を意味します。回転を変更することで、オブジェクトの向きをリアルタイムで調整できます。
• スケール（Scale）: スケールは、オブジェクトの大きさを決定します。スケールはX、Y、Z軸方向に対して個別に設定できます。スケールを変更することで、オブジェクトの大きさを拡大したり縮小したりすることができます。スケールを使って、オブジェクトのサイズをリアルタイムで変化させることが可能です。

トランスフォームの操作方法

UE5では、トランスフォームを操作する方法は主に以下の2つです：

• エディタ内での操作: UE5のエディタでは、シーンビューでオブジェクトを選択し、位置、回転、スケールを直感的に操作することができます。選択したオブジェクトには3軸の矢印が表示され、それをドラッグすることで位置を変更できます。また、回転ツールを使うことで、オブジェクトを回転させ、スケールツールでサイズを変更することができます。
• ブループリントやC++による操作: ブループリントやC++を使って、ゲーム内でトランスフォームを動的に変更することができます。例えば、キャラクターの位置をリアルタイムで更新したり、アニメーションに合わせてオブジェクトを回転させたり、スケールを変化させたりすることが可能です。

トランスフォームの親子関係（親子アクタ）

UE5では、アクタ間で親子関係を設定することができ、これによりトランスフォームの操作がさらに効率的に行えます。親アクタに対して子アクタが付属し、子アクタは親アクタの位置、回転、スケールに従って移動します。この親子関係を使うことで、例えばキャラクターの武器や装備がキャラクターと一緒に動くようにすることができます。

親子関係を設定することで、親アクタの位置や回転を変更すると、その影響を受けた子アクタも自動的に位置や回転が変更されます。これにより、複雑なシーンでもオブジェクトの管理がしやすくなります。

トランスフォームの空間

UE5では、トランスフォームを管理する際に2つの空間が重要です：

• ローカル空間: ローカル空間は、アクタ自身を基準にした座標系です。アクタの位置、回転、スケールは、このローカル空間で指定されます。例えば、アクタが回転している場合、その回転はローカル空間における座標系に基づいています。
• ワールド空間: ワールド空間は、シーン全体を基準にした座標系です。アクタがどの位置に配置されているか、どの向きで存在しているかをワールド空間で把握することができます。ローカル空間でのトランスフォームは、最終的にはワールド空間における座標に変換されます。

ローカル空間とワールド空間の違いを理解することで、より柔軟にオブジェクトの操作を行うことができます。例えば、親子関係にあるアクタは、子アクタの位置や回転をローカル空間で設定することができますが、ワールド空間での位置を確認したい場合は変換が必要です。

トランスフォームのアニメーション

トランスフォームをアニメーションに組み込むことで、ゲーム内で動きのあるオブジェクトを作成できます。例えば、オブジェクトが回転したり、移動したり、サイズが変更されたりする動きは、アニメーションとして制御することが可能です。

UE5では、アクタのトランスフォームをキーフレームアニメーションで制御できます。キーフレームを設定することで、指定した時間に位置、回転、スケールの変化を定義できます。このアニメーションは、ブループリントやC++で制御することもできます。

トランスフォームの最適化

ゲームやシミュレーションでパフォーマンスを最適化するためには、トランスフォームの管理が重要です。大量のオブジェクトがシーン内で動いている場合、トランスフォームの計算がパフォーマンスに影響を与える可能性があります。

UE5では、アクタのトランスフォーム計算を効率化するためのいくつかの最適化技術があります。例えば、不要なトランスフォームの更新を避けることで、フレームレートの向上が期待できます。また、親子関係を適切に利用することで、複数のオブジェクトのトランスフォームを一括で管理し、パフォーマンスを改善できます。

まとめ

Unreal Engine 5 (UE5) の「トランスフォーム」は、オブジェクトの位置、回転、スケールを管理するための基本的な概念です。これにより、シーン内でのオブジェクトの配置や動きが制御され、ゲームやシミュレーションのリアルタイムの挙動を作り出します。エディタ内での直感的な操作から、ブループリントやC++を使った動的な制御まで、さまざまな方法でトランスフォームを活用することができます。また、最適化やアニメーション技術を駆使することで、より効率的で魅力的なゲーム体験を提供することが可能です。