Voxel Destruction Lab — 破壊できるボクセル地形

地形をクリック／タップ
密度を削り、影響したチャンクだけを再構築します。硬い岩や金鉱脈は一撃では壊れず、亀裂が広がってから砕けます。最下層の岩盤は壊せません。掘り進めて地面から切り離された部分は、塊ごと落下します。マップは切り替え可能で、砂浜では波打ち際が自動的に濡れ、雪山では壊した場所に雪が積もり直します。ドラッグで視点を回転できます。

MAP

DESTRUCTION

パンチ半径3.4

破壊強度225

濡れ表現15%

LIVE METRICS

0TRIANGLES

0 / 0UPDATED CHUNKS

0.0 msLAST UPDATE

--FPS

DENSITY SLICE

縦断面z = 0

草土砂雪岩金岩盤空気

仕組みを詳しく見る

1. Voxel Data

各格子点は0〜255の密度と素材IDを持ちます。このページでは128を物体表面の境界として扱います。

2. Surface Extraction

抽出方式を2つ切り替えて比較できます。既定のMarching Tetrahedraは、セルを6つの四面体に割り、密度128をまたぐ辺の上に頂点を置きます。「シャープ抽出」をONにすると、Surface Nets系の方式に切り替わります。セルごとに1頂点を置き、等値面をまたぐ格子辺ごとにクワッドを張る構成で、頂点は交点の平均から始めて各交点の接平面へ反復的に寄せるため（簡易QEF）、平面の交わりであるエッジやコーナーが立ちます。三角形数と再構築時間の違いはLIVE METRICSで確認できます。どちらの方式でも、法線・遮蔽率・素材は格子点で一度だけ求めてキャッシュし、辺の上で補間します。

3. Incremental Rebuild

全地形を作り直さず、パンチ球と交差した8×8×8セルのチャンクだけを更新します。遮蔽率が4ボクセル先まで密度場を参照するため、隣接チャンクもDirtyに含めて継ぎ目を防ぎます。格子点の計算結果は世代スタンプ付きでキャッシュし、頂点バッファはTypedArrayを使い回すため、1回の更新でゴミがほとんど出ません。上の LAST UPDATE には連結判定の時間も含まれています。

4. Material

UVは使わず、X・Y・Z方向のプロシージャル模様を法線方向で合成します。素材は草・土・砂・岩・金鉱脈・岩盤の6種で、新しく露出した断面にも即座に見た目が付きます。砂は割れずに崩れる素材として扱い、亀裂を出さず、削った後に密度を平滑化して滑らかなすり鉢状の窪みを作ります。マップは「草原の丘」と「砂浜と海」を切り替えられ、砂浜では水面の高さに応じて波打ち際の砂が自動的に濡れて暗く光ります。濡れ表現スライダーはその上に手動で上乗せする調整です。テクスチャの代わりに、3Dノイズの勾配で法線を摂動するプロシージャルバンプで表面の細かな凹凸を作っています。地形の外周は密度を斜めに削ってあるので、切り口が軸に平行な平板ではなく崖として見えます。

5. Hardness & Cracks

ボクセルごとに蓄積ダメージを持ち、素材のしきい値（草＜土＜岩＜金鉱脈）を超えたものだけが実際に削れます。しきい値に届くまでは、蓄積量に応じてボロノイのセル境界を使った亀裂模様が表面に広がり、「次で壊れる」ことが読み取れます。最下層の岩盤はしきい値が無限大＝破壊不能で、レベルの底が抜けないよう地形を支えます。

6. Toon Shading

「トゥーン表示」ではMeshToonMaterialを拡張し、4段の量子化ランプ・バンド化したスペキュラ・リムライト・背面ハル方式の輪郭線でセルルック調に描きます。三軸投影の模様・密度場AO・亀裂・断面表現は物理ベース側と同じコードを共有しているため、切り替えても情報は失われません。

7. Isolated Mass

密度を削るたびに、地面（y=0の層）を起点に固体ボクセルを6近傍で幅優先探索します。到達できなかった固体は「地形から切り離された塊」として抽出し、その塊だけの密度場を作って同じ表面抽出にかけ、独立したメッシュとして落下させます。着地したら破片と粉塵に崩れます。12ボクセル未満の欠片は塊にせず、粉として密度場から取り除きます。落下中の塊は最大6個・1塊あたり9000ボクセルまでで、それを超えた塊はそのまま地形側に残し、次のパンチで再判定します。落下後の物理コリジョン再統合は行いません。

8. Water Seep

砂浜マップの水はボクセルの浸透シミュレーションです。海を水源に、開いた空間へは「下へ、支えのある横へ」流れ、砂の中へはゆっくり染み込みます(飽和砂)。掘った穴には水源からの経路の長さに応じた遅れで水が滲み出し、海に近いほど早く満ちます。水を含んだ砂を砕くと、その場から水が噴き出します。外洋はグリッドの外側だけを一枚の水面で描き、内部の水は列ごとの水面高さとして滑らかに立ち上がります。

9. Snowfall & Accumulation

雪山マップでは雪が降り続け、地形の表面に届くと上空へ循環します。再積雪は見た目だけでなく実際の密度編集で、上が開いている表面のボクセルへ少しずつ密度を積み増し、しきい値を超えると雪の固体になります。元の地形の高さを超えては積もらないため、壊した窪みだけが数十秒かけて雪で埋まり直します。1回の更新は1チャンク列(8×8)に限定して負荷を分散しています。洞窟の中には積もりません。

10. Lighting & AO

陰影は標準のPBRマテリアルを拡張して実装しているため、シャドウマップ・フォグ・トーンマッピング・色空間変換がそのまま効きます。加えて、頂点ごとに密度場を半球状にサンプルして遮蔽率を求め、間接光へ乗算しています。掘った穴の奥ほど暗くなり、彫りの深さが読み取れます。

「シャープ抽出」はnaive Surface Netsの頂点を反復法の簡易QEFで配置したDual Contouring風の実装です。特異値分解による厳密なQEFや、交点ごとのHermiteデータの完全な活用は行っていません。

参考

任天堂「開発者に訊きました」と、CEDEC 2026セッション概要で公開された設計思想を参考にした独自検証です。製品の内部実装を再現するものではありません。

Building Voxel Terrain密度場から最初のメッシュを生成しています…