第4章　ParticleSystemで長い時間Simulateをすると巨大なスパイクが発生する

4.1　はじめに

UnityのParticleSystemにはパーティクルのシミュレーション時間を任意の時間で制御することのできるParticleSystem.Simulateが用意されています。しかし、ParticleSystem.Simulateに大きな秒数を指定するとシミュレーションを開始した際に大きなスパイクが発生してしまうケースがあります。本記事では、その具体的な事例と注意点について紹介します。

4.2　ParticleSystem.Simulateとは？

ParticleSystem.Simulateについての公式ドキュメント*1 ParticleSystem.Simulateを使用すると第1引数で指定した時間までパーティクルの演出をシミュレーションし、指定した時間からパーティクルを再度再生することが可能です。

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ParticleSystem.Simulate(0f, false, true);

リスト4.1のように0秒を指定すると途中まで再生していたパーティクルを最初から再生し直す仕組みを作れます。

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ParticleSystem.Simulate(5f, false, true);

リスト4.2のように5秒を指定すると再生中のパーティクルを5秒時点から再生し直す仕組みを作れます。

4.3　問題がある使用方法

図4.1: 問題のあるパーティクル

Unityのデフォルトで作成できるパーティクルに追加でNoiseモジュールをオンにします。他に調整しているパラメータはパーティクルを見やすくするためにEmissionモジュールで一直線になるように発生を調整しています。

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ParticleSystem.Simulate(20f, false, false);

そしてこのようなNoiseモジュールを使用したパーティクルをリスト4.3のように第1引数の秒数指定に大きすぎる秒数を入れてシミュレーションしてしまうと処理中に大きなスパイクが発生します。

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void OnClickA()
{
    // 再生中のパーティクルがあれば破棄
    if (_activeParticle != null)
    {
        Destroy(_activeParticle);
        _activeParticle = null;
    }

    // 新規生成して再生
    _activeParticle = Instantiate(particlePrefab, Vector3.zero, Quaternion.identity);
    var ps = _activeParticle.GetComponent<ParticleSystem>();
    if (ps != null)
    {
        ps.Play();
    }
}

void OnClickB()
{
    if (_activeParticle == null) return;

    var ps = _activeParticle.GetComponent<ParticleSystem>();
    if (ps != null)
    {
        Profiler.BeginSample("再シミュレーション");
        // 再シミュレーション
        ps.Simulate(20f, false, false);
        Profiler.EndSample();

        ps.Play();
    }
}

どれほどの負荷がかかるのか、Profilerで確認します。ButtonAで作成したパーティクルを生成、ButtonBでパーティクルをシミュレートするコードです。UnityのProfilerで確認した時にParticleSystem.Simulateに問題があるのか調べやすくするためにProfiler.BeginSample、Profiler.EndSampleで囲い、調査しやすくします。

図4.2: スパイクが発生している様子

図4.3: 処理時間

このようにParticleSystem.Simulate時、ParticleSystemのNoiseモジュールでNoiseJobが約2000回コールされ、これにより約50msのスパイクが発生しています。このコール数はParticleSystemのMax Particlesを下げることで少しは減らすことが可能です。

4.4　おわりに

ParticleSystem.Simulateを使用して任意の秒数からパーティクルを発生させる仕組みを作る必要がある場合、

• 長い時間を指定して途中からパーティクルを発生させる場面があるのか？
• Noiseモジュールを使用しているのか？

を確認し、特にNoiseモジュールを有効にしているパーティクルを使用する場合はParticleSystem.Simulateの利用を控えた方が良いです。