Godot入門：MultiMeshInstance3Dの使い方と活用法

はじめに

3Dゲーム開発でよくある課題として「同じメッシュを大量に描画したいけど、パフォーマンスが落ちてしまう」というものがあります。例えば、草原に数千本の草を配置する場合、そのままではDrawCallが膨大になってしまい、フレームレートが急低下してしまいます。

このような問題を解決するのがMultiMeshInstance3Dです。このノードを使うことで、同一メッシュを効率的に大量描画でき、ゲームのパフォーマンスを大きく改善できます。

MultiMeshInstance3Dとは？

MultiMeshInstance3Dは、同一のメッシュを複数のインスタンスとして効率よく描画するノードです。

たとえ： 100本の木を個別のNode3D+MeshInstance3Dで配置すると、100個のDrawCallが発生します。しかしMultiMeshInstance3Dなら、1つのDrawCallで100本すべてを描画できます。

継承ツリー：

MultiMeshInstance3D → GeometryInstance3D → VisualInstance3D → Node3D → Node

このノードを使うべき場面

• 広大な草原に数千本の草を配置したい
• 森に大量の木を配置したい
• 岩や石が散乱しているシーンを作りたい
• 群衆シーン（多数のキャラクター）のバックグラウンド表現
• パーティクル効果の代替として大量のオブジェクトを配置したい

使わない場面：

• 個別にアニメーション・移動・回転させる必要があるオブジェクト
• プレイヤーキャラクターなどの個別の制御が必要

主なプロパティと機能

プロパティ	型	説明
multimesh	MultiMesh	描画するメッシュとインスタンス情報を保持するリソース
mesh（MultiMesh内）	Mesh	描画の基になるメッシュ（Mesh3D、PrismMeshなど）
instance_count（MultiMesh内）	int	メッシュのインスタンス数
transform_format（MultiMesh内）	enum	2D / 3D（インスタンスのtransformの次元）
use_colors（MultiMesh内）	bool	各インスタンスが異なる色を持つかどうか

基本的な使用例：

extends Node3D

func _ready():
	# MultiMeshリソースを作成
	var multi_mesh = MultiMesh.new()
	multi_mesh.transform_format = MultiMesh.TRANSFORM_3D
	multi_mesh.instance_count = 100

	# メッシュを設定
	var sphere_mesh = SphereMesh.new()
	sphere_mesh.radius = 0.5
	sphere_mesh.height = 1.0
	multi_mesh.mesh = sphere_mesh

	# MultiMeshInstance3Dを作成
	var multi_mesh_instance = MultiMeshInstance3D.new()
	multi_mesh_instance.multimesh = multi_mesh
	add_child(multi_mesh_instance)

	# 各インスタンスの位置をランダムに設定
	for i in range(100):
		var transform = Transform3D()
		transform.origin = Vector3(
			randf_range(-50, 50),
			randf_range(-50, 50),
			randf_range(-50, 50)
		)
		multi_mesh.set_instance_transform(i, transform)

色付きインスタンスの例：

extends Node3D

func _ready():
	var multi_mesh = MultiMesh.new()
	multi_mesh.transform_format = MultiMesh.TRANSFORM_3D
	multi_mesh.instance_count = 50
	multi_mesh.use_colors = true  # 色を有効化

	var box_mesh = BoxMesh.new()
	multi_mesh.mesh = box_mesh

	var multi_mesh_instance = MultiMeshInstance3D.new()
	multi_mesh_instance.multimesh = multi_mesh
	add_child(multi_mesh_instance)

	# 各インスタンスの位置と色を設定
	for i in range(50):
		var transform = Transform3D()
		transform.origin = Vector3(i * 2, 0, 0)
		multi_mesh.set_instance_transform(i, transform)

		# ランダムな色を設定
		var random_color = Color(randf(), randf(), randf(), 1.0)
		multi_mesh.set_instance_custom_data(i, random_color)

もっと使いこなす：カスタマイズできるパラメータ

まずは基本を動かしてみてから、余裕が出たら試してみてください。

パラメータ	説明	調整のポイント
instance_count	インスタンスの総数	多いほど詳細だがVRAM使用量増加。GPUメモリに注意
transform_format	TRANSFORM_2D vs TRANSFORM_3D	2D値のみなら2D形式でメモリ節約
use_colors	色情報の有効化	ONでメモリ増加。色が不要なら OFF
mesh	描画メッシュ	複雑なメッシュはGPU負荷増加。シンプルなメッシュを推奨
visibility_aabb	カリング用のAABB	画面外のインスタンスをスキップする範囲を設定

まとめ

MultiMeshInstance3Dは、GPUインスタンシングの力を活用して、同一メッシュを数千個規模で効率的に描画できる強力なノードです。

• 1つのDrawCallで複数インスタンスを描画でき、パフォーマンスが大幅に向上
• Set_instance_transform()でインスタンスの位置・回転・スケールを個別設定可能
• grass/trees/rocksなど、静的オブジェクトの大量配置に最適

次回は、3D表面にテクスチャを投影して貼り付けるDecalノードを解説します。弾痕や血痕、落書きなど、ダイナミックな視覚効果を実現する手法を学んでいきましょう。

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この記事はGodot 4.xをもとに執筆しています。