概要

• Blocky Planet はUnityで開発された、球体上にMinecraft風ボクセルをマッピングする技術デモ。
• 惑星は 手続き型生成 ・完全破壊可能で、20種以上のブロックを設置・除去可能。
• 球体構造特有の 設計課題 や歪み対策について詳細に解説。
• ブロック配置や構造管理のための 独自アルゴリズム と工夫。
• 本記事は、これらの技術的チャレンジと実装方法に焦点を当てる内容。

Blocky Planet: 球体ボクセル惑星制作の技術的課題

• Blocky Planet は、Unityエンジン上で制作したMinecraft風の球体ボクセル惑星デモ。
• 惑星は 手続き型生成 ・完全破壊可能で、20種類以上のブロックを配置・削除可能。
• Windows向けに最適化した無料ビルドを Itch.io で公開、Web版も用意（動作に若干の不安定さあり）。
• 開発動機は、Jordan Peckの古い技術デモへの インスパイア と、手続き型ジオメトリやボクセルゲームへの興味。
• フルゲーム化は未定、サイドプロジェクトとして 随時アップデート 予定。
• 開発期間は約1ヶ月、週15時間程度の作業時間で実装。
• 開発環境は Unity 6＋C#、Job SystemとBurst Compilerを活用しつつDOTSは未採用。
• テクスチャはすべて自作、ピクセルアートツールやスクリプトで生成。
• 質問やアイデアは Reddit投稿 で受付中、要望が妥当なら反映する可能性も。

球体ボクセル惑星の設計課題

• コードで球体を作るのは簡単だが、 重力方向とブロック面の整合性 が課題。
• ブロックの垂直面を常に重力方向（惑星中心）に合わせる必要性。
• 課題は2つ：
  • 2Dグリッドを3D球体へ マッピング する手法
  • 外側へ進むほどブロック幅を 維持 する工夫

球体へのグリッドマッピング

• Gaussの定理により、平面グリッドを球面へ歪みなく貼るのは 不可能。
• 一般的な地図投影（矩形→球体）は極端な 歪み を生む。
• ゲーム開発では Quad Sphere （立方体の6面を球面に投影）が主流、歪みが大幅に軽減。
• Quad Sphere構築手順：
  • 原点中心の立方体を準備
  • 各面をグリッド状に細分化
  • 各頂点を単位球面まで 正規化 して射影
• デフォルトのQuad Sphereでも歪みは残るため、 事前歪み補正 で面積や角度の保存性を向上。
• 歪み補正前後でブロック形状の違いが顕著、補正後はより正方形に近いブロック配置。

深度方向の歪み対策

• 球体では中心に近いほどブロックが 薄く、外側ほど 広く なる問題。
• 理想は、外側ほど1層あたりのブロック数を 増やす 方法。
• ただし、各層のブロック端が揃わず、構造物の一貫性が損なわれる。
• 解決策として、 歪みが大きくなった時のみ 層ごとにブロック数を倍増（最小値2が推奨）。
• この手法で、各層は「シェル」としてまとまり、外側ほど 指数的に ブロック数が増加。
• シェルごとに規則的なグリッドを維持でき、コードの効率化にも寄与。

惑星データ構造

• 平面ボクセルワールドは カラムチャンク＋レンダーチャンク で管理（例：Minecraftは16x320x16→16x16x16）。
• 球体ワールドは 6つの扇型セクター に分割、各セクターを「シェル」で細分化。
  • セクターごとに、中心から外側に向かってシェルが拡大。
  • シェル内のブロック数・層数も外側ほど増加。
• 効率化のため、可変サイズのシェルをさらに 16x16x16の固定チャンク に分割。
  • 物理シミュレーションや描画での バッチ処理 最適化。

まとめと今後

• Blocky Planetは、球体上のボクセル配置・深度管理・歪み補正など、 独自の技術的工夫 を実践。
• シェル構造やQuad Sphere補正、効率的なチャンク分割で 快適なプレイ感 と 拡張性 を両立。
• 今後も技術的チャレンジや改善案について情報発信を継続予定。