【Unity】Unity Terrain入門：広大な自然環境を効率的に作り上げる地形システム

概要

「オープンワールドのゲームを作りたいけど、広大なマップをどうやって作ればいいんだろう…」

Unity Terrain は、Unity標準の地形作成システムで、広大な自然環境を効率的に作成できます。ブラシでペイントするように地形を編集し、テクスチャを塗り、木や草を配置することで、リアルな世界を作り上げることができます。

Terrainの作成

メニューからGameObject > 3D Object > Terrainを選択するだけで、1000x1000の平らな地形が生成されます。

5つの主要ツール

ツール	説明
Create Neighbor Terrains	隣接するTerrainタイルを作成
Paint Terrain	地形のスカルプトとテクスチャペイント
Paint Trees	木を配置
Paint Details	草、花、岩などのディテールを配置
Terrain Settings	全般設定（サイズ、解像度、パフォーマンス）

Paint Terrain：地形のスカルプトとペイント

スカルプトツール

ツール	説明
Raise or Lower Terrain	地形の高さを上げ下げ（Shiftで下げる）
Set Height	特定の高さに設定（平らな台地作成に便利）
Smooth Height	地形を滑らかに
Stamp Terrain	ブラシの形をスタンプ
Paint Holes	地形に穴を開ける（洞窟入口など）

洞窟の作成手順:

1. Paint Holesで地形に穴を開ける
2. 穴の位置に洞窟用の3Dメッシュを配置
3. メッシュの端とTerrainの境界をシームレスに接続
4. 必要に応じてコライダーを追加

ショートカット

キー	機能
, .	ブラシを切り替え
[ ]	ブラシサイズを変更
- =	不透明度を変更
F	カーソル位置にカメラをフォーカス

Terrain Layer：テクスチャのペイント

Terrain Layerの作成

1. Paint Terrainツールを選択
2. ドロップダウンからPaint Textureを選択
3. Edit Terrain Layers > Create Layerをクリック
4. テクスチャを設定（Diffuse、Normal Map、Mask Mapなど）

テクスチャのペイント

1. Terrain Layerを選択
2. ブラシのサイズと不透明度を設定
3. 地形をドラッグしてペイント

低い不透明度でペイントすると、下のレイヤーと自然にブレンドされます。

Terrain Layerの制限

レンダーパイプライン	最大レイヤー数	備考
URP	8レイヤー	シェーダーパス増加でパフォーマンス低下
モバイル推奨	4レイヤー	パフォーマンスを維持するため
Built-in	制限なし	ただし4レイヤーごとに描画パス増加

注意: レイヤー数が増えると描画パスが増加し、パフォーマンスが急激に低下します。モバイルでは4レイヤー以内に抑えることを推奨します。

Trees：木の配置

木の追加

1. Paint Treesツールを選択
2. Edit Trees > Add Treeをクリック
3. 木のPrefabを選択
4. 地形をドラッグして配置（Shiftで削除）

Mass Place Trees

Mass Place Treesで地形全体にランダムに木を一括配置できます。

木の設定

設定	説明
Bend Factor	風による揺れの強さ
Billboard Start	ビルボード表示に切り替わる距離

SpeedTree vs 通常Mesh: SpeedTreeアセットはLOD Group内蔵で自動的にLOD遷移しますが、通常のMeshはBillboard切り替えのみです。高品質な木を使う場合はSpeedTree対応のアセットを推奨します。

Details：草やディテールの配置

ディテールの種類

種類	説明
Grass	Billboard（板ポリ）で表示。軽量
Detail Mesh	3Dメッシュで表示。立体的な表現

ディテールの追加

1. Paint Detailsツールを選択
2. Edit Details > Add Grass TextureまたはAdd Detail Meshをクリック
3. 地形をドラッグして配置

Terrain Settings：設定とパフォーマンス最適化

基本設定

設定	説明
Terrain Width/Length/Height	Terrainのサイズ
Heightmap Resolution	ハイトマップの解像度（2^n + 1）
Detail Resolution	ディテールの解像度

Heightmap Resolution目安

プロジェクト規模	解像度	備考
プロトタイプ・小規模	257×257	メモリ消費が少ない
一般的なゲーム	513×513	バランスが良い
大規模オープンワールド	1025×1025	高精細だがメモリ消費が大きい
超大規模	2049×2049以上	複数タイルに分割推奨

Detail Resolution目安

プロジェクト	解像度	Detail Resolution Per Patch
モバイル	512〜1024	8
PC/コンソール	1024〜2048	16
高品質	2048〜4096	32

パフォーマンス設定

設定	説明
Pixel Error	LODの精度（5〜50が一般的）
Base Map Distance	ベースマップに切り替わる距離
Detail Distance	ディテールが表示される距離
Tree Distance	木が表示される距離
Draw Instanced	GPU Instancingで描画を高速化

Draw Instanced: このオプションを有効にすると、GPU Instancingを使用してTerrainの描画が高速化されます。特に複数のTerrainタイルを使用する場合に効果的です。

Wind Settings（風の設定）

Terrain Settings > Wind Settings for Grassで草の揺れを設定できます。

設定	説明
Speed	風の速度
Size	風の波の大きさ
Bending	草の曲がり具合

Grass Tint: 同じセクション内にある「Grass Tint」は草の色味を調整する設定で、風の影響とは別の見た目調整です。

Wind Settingsの適用範囲:

• Detail（Grass Texture、Detail Mesh） → 影響を受ける
• Tree（Paint Treesで配置した木） → 影響を受けない（TreeはBend Factorで個別に設定。SpeedTreeの場合はSpeedTree側のWind設定が使用される）

複数のTerrainタイル

大規模なマップを作成する場合、複数のTerrainタイルに分割することでパフォーマンスを向上させることができます。

タイルの作成

1. Terrainを選択
2. Create Neighbor Terrainsツールをクリック
3. どの方向にタイルを作成するかを選択

タイルは自動的にシームレスに接続されます。

TerrainGroupによる一括管理

大規模なマップでは、Terrain.SetNeighbors()でタイル間の接続を設定し、TerrainGroup コンポーネントで複数のTerrainを一括管理できます。

Terrain Tools: Terrain Toolsパッケージ（Unity 2022以降ではプレインストールされている場合あり）を使用すると、複数タイルの一括編集がさらに便利になります。

Heightmapのインポート・エクスポート

Terrain Settings > Import Raw / Export Rawで、16bit RAW形式のファイルを入出力できます。World Machine、Gaiaなど外部ツールとの連携や、Photoshopで作成したグレースケール画像からの地形生成に使用します。

スクリプトからの地形操作

TerrainDataを使って、スクリプトから地形を操作できます。

using UnityEngine;

public class TerrainModifier : MonoBehaviour
{
    Terrain terrain;
    TerrainData terrainData;

    void Start()
    {
        terrain = GetComponent<Terrain>();
        terrainData = terrain.terrainData;
    }

    // 高さを取得・設定（x, yはピクセル座標）
    // 重要: heights配列のインデックスは[y, x]（行, 列）の順
    // terrainData.GetHeights(xBase, yBase, width, height)の引数は(x, y)順
    // だが、返される配列は heights[y, x] でアクセスする
    public void ModifyHeight(int x, int y, float height)
    {
        float[,] heights = terrainData.GetHeights(x, y, 1, 1);
        heights[0, 0] = height;  // 0〜1の範囲
        terrainData.SetHeights(x, y, heights);
    }

    // ワールド座標からピクセル座標へ変換（範囲チェック付き）
    // heightmapResolutionが513の場合、有効なピクセル座標は0〜512
    public Vector2Int WorldToHeightmapCoord(Vector3 worldPos)
    {
        Vector3 terrainPos = worldPos - terrain.transform.position;
        int maxIndex = terrainData.heightmapResolution - 1;
        int x = Mathf.Clamp(
            Mathf.RoundToInt(terrainPos.x / terrainData.size.x * maxIndex),
            0, maxIndex);
        int y = Mathf.Clamp(
            Mathf.RoundToInt(terrainPos.z / terrainData.size.z * maxIndex),
            0, maxIndex);
        return new Vector2Int(x, y);
    }

    // テクスチャ（Alphamap）を設定
    public void PaintTexture(int x, int y, int layerIndex)
    {
        float[,,] alphas = terrainData.GetAlphamaps(x, y, 1, 1);
        // すべてのレイヤーをリセット
        for (int i = 0; i < alphas.GetLength(2); i++)
            alphas[0, 0, i] = 0;
        alphas[0, 0, layerIndex] = 1;
        terrainData.SetAlphamaps(x, y, alphas);
    }
}

用途: プロシージャル地形生成、ランタイムでの地形変形（掘削、整地など）に使用します。

座標系の注意: heightmapResolutionとalphamapResolutionは異なる値を返す場合があります。Heightmap座標とAlphamap座標を混同しないよう注意してください。

HeightmapとAlphamapの解像度の違い:

プロパティ	値の特徴	例
heightmapResolution	2^n + 1	513, 1025
alphamapResolution	2^n	512, 1024

Perlinノイズによるプロシージャル地形生成

public void GenerateProceduralTerrain(float scale, float heightMultiplier)
{
    int res = terrainData.heightmapResolution;
    float[,] heights = new float[res, res];

    // オフセットを加えることでバリエーションを生成
    // Mathf.PerlinNoiseは同じ入力で常に同じ結果を返すため
    float offsetX = Random.Range(0f, 10000f);
    float offsetY = Random.Range(0f, 10000f);

    for (int y = 0; y < res; y++)
    {
        for (int x = 0; x < res; x++)
        {
            heights[y, x] = Mathf.PerlinNoise(
                (x + offsetX) / (float)res * scale,
                (y + offsetY) / (float)res * scale
            ) * heightMultiplier;
        }
    }
    terrainData.SetHeights(0, 0, heights);
}

Terrain Toolsパッケージ

Terrain Tools パッケージをインストールすると、追加のスカルプトツールや侵食シミュレーションなどの高度な機能が使えます。

インストール方法

1. Window > Package Managerを選択
2. +ボタンからAdd package by name...を選択
3. com.unity.terrain-toolsを入力してインストール

追加されるツール

ツール	説明
Bridge	2つの地点を橋で接続
Clone	地形の一部をコピーペースト
Erosion	侵食シミュレーション（風化、水流など）
Terrace	段々畑のような階段状の地形を作成
Noise	ノイズベースの地形生成

まとめ

Unity Terrainは、大規模な自然環境を効率的に作成できる強力なシステムです。

• Paint Terrain - ブラシで地形をスカルプト、テクスチャをペイント
• Paint Trees / Paint Details - 木や草を素早く配置
• LODとカリング - パフォーマンス最適化機能が充実
• 複数タイル - 巨大なオープンワールドにも対応

ぜひ、Terrainを活用して、あなただけの広大な世界を作り上げてください。