はじめに
モバイルゲームやローエンド環境で動作させるゲームを作る場合、GPU処理に頼れないことがあります。そんな時に活躍するのが CPUParticles2D です。CPU（プロセッサ）で計算するため動作環境への依存性が低く、より多くのデバイスで安定動作します。
この記事では、CPUParticles2DとGPUParticles2Dの違い、モバイル環境での最適化、そして convert_from_particles() メソッドを使った便利な変換方法までを解説します。
CPUParticles2Dとは？
CPUParticles2D は、CPU（プロセッサ）を使って2Dパーティクルを処理するノードです。GPUParticles2D と同じプロパティ構成を持ちながら、GPU に依存しないため、モバイルデバイスやローエンド環境でも安定動作します。
例えるなら、電卓でコツコツ計算する人。時間がかかるかもしれませんが、どんな計算機でも同じ結果を出せる—それがCPUParticles2Dです。
継承ツリー:
CPUParticles2D → Node2D → Node → Objectこのノードを使うべき場面
使うべき場面
- モバイルゲーム開発：iOS、Android など GPU 機能が不安定な環境
- 軽量エフェクト：爆発、スパーク、少量の粒子表現
- ローエンド PC 対応：古い GPU を搭載した PC でも動作させたい
- WebGL プロジェクト：ブラウザ互換性を最優先にしたい
- 複雑なカスタム処理：GDScript でパーティクル動作を細かく制御したい
使わない場面
- 大量パーティクル（1000個以上）：フレームレートが低下する可能性
- 高性能 PC 向けゲーム：GPUParticles2D で美しく高速処理した方が効率的
主なプロパティと機能
CPUParticles2D は GPUParticles2D と同じプロパティを持ちます。以下が主要なものです：
| プロパティ | 型 | 説明 |
|---|---|---|
emitting |
bool | パーティクル放射中かどうか |
amount |
int | パーティクル数（CPU はモバイル向けに 100〜300 程度が推奨） |
lifetime |
float | 1つのパーティクルの存続時間（秒） |
process_material |
ParticleProcessMaterial | パーティクルの動き、色、サイズなどを制御 |
texture |
Texture2D | 各パーティクルに使用するテクスチャ |
one_shot |
bool | true=一度だけ放出、false=継続放出 |
explosiveness |
float | 粒子の放出の爆発性（0=均等、1=一気） |
randomness |
float | パーティクル生成のランダム性 |
基本的な使用例1：モバイル向けの爆発
extends Node2D
@onready var explosion = $CPUParticles2D
func _ready():
# モバイル環境での最適な設定
explosion.amount = 200 # GPU なら 1000 でも OK、CPU は抑え目に
explosion.lifetime = 1.5
explosion.one_shot = true
explosion.explosiveness = 0.9
explosion.emitting = false
func trigger_explosion():
explosion.global_position = global_position
explosion.emitting = true
explosion.restart()
convert_from_particles() で GPU から CPU へ変換例2：
extends Node
# GPU パーティクルを CPU に変換してモバイル対応させる
func convert_gpu_to_cpu():
var gpu_particles = get_node("GPUParticles2D")
var cpu_particles = CPUParticles2D.new()
# GPU パーティクルのすべての設定を CPU にコピー
cpu_particles.convert_from_particles(gpu_particles)
# シーンツリーに追加
add_child(cpu_particles)
# 古い GPU パーティクルを削除
gpu_particles.queue_free()
print("変換完了: GPUParticles2D → CPUParticles2D")
もっと使いこなす：モバイル環境での最適化
| 最適化ポイント | 推奨設定 | 理由・解説 |
|---|---|---|
amount |
100〜300 | 多いほど重い。モバイルでは控え目に。2021年以降の端末なら300まで OK |
lifetime |
1.0〜2.0 | 短いほど処理が軽い。演出に支障がない範囲で短縮 |
texture |
小サイズ PNG | 512×512 以下。大きすぎるとメモリ圧迫 |
draw_order |
INDEX / LIFETIME | 描画順序の計算コスト削減 |
one_shot |
true 推奨 | 継続放出より負荷が軽い |
fix_fps |
0（無効） | 有効にするとフレームレート変動時に不安定になる可能性 |
モバイル最適化のコード例
extends Node2D
func setup_mobile_particle():
var particle = $CPUParticles2D
# モバイル最適化設定
particle.amount = 200
particle.lifetime = 1.0
particle.one_shot = true
particle.local_coords = true # ローカル座標を使用（計算軽量化）
# ParticleProcessMaterial の軽量化
var material = ParticleProcessMaterial.new()
material.initial_velocity_min = 50
material.initial_velocity_max = 150
material.gravity = Vector3(0, 500, 0)
material.tangential_accel_min = 0 # 渦巻き効果は無効（軽量化）
material.tangential_accel_max = 0
particle.process_material = material
CPUParticles2D vs GPUParticles2D
| 項目 | CPUParticles2D | GPUParticles2D |
|---|---|---|
| 推奨パーティクル数 | 100〜300 | 1000〜10000 |
| モバイル対応 | ◎ 安心 | △ 注意 |
| WebGL 対応 | ◎ 安心 | ◎ 安心 |
| GDScript カスタマイズ | 可能 | 難しい |
| 性能 | 低（CPU 負荷） | 高（GPU 高速） |
| おすすめ用途 | モバイル、軽量 | PC、高負荷 |
GDScript でのパーティクル制御例
extends CPUParticles2D
# 動的にプロセスマテリアルを変更
func change_particle_color(new_color: Color):
var material = process_material as ParticleProcessMaterial
if material:
var gradient = Gradient.new()
gradient.add_point(0.0, new_color)
gradient.add_point(1.0, Color(new_color.r, new_color.g, new_color.b, 0))
material.color_ramp = gradient
# パーティクル数を動的に変更
func scale_particles(scale_factor: float):
amount = int(amount * scale_factor)
まとめ
extends CPUParticles2D
# 動的にプロセスマテリアルを変更
func change_particle_color(new_color: Color):
var material = process_material as ParticleProcessMaterial
if material:
var gradient = Gradient.new()
gradient.add_point(0.0, new_color)
gradient.add_point(1.0, Color(new_color.r, new_color.g, new_color.b, 0))
material.color_ramp = gradient
# パーティクル数を動的に変更
func scale_particles(scale_factor: float):
amount = int(amount * scale_factor)
CPUParticles2D は、モバイル・ローエンド環境でも安定動作するパーティクルシステムです。GPU に依存せず、GDScript での細かいカスタマイズも可能で、convert_from_particles() メソッドで GPU パーティクルから簡単に変換できます。
- モバイル優先開発：GPU 機能に依存しないため、より多くのデバイスで安定動作
- 軽量な設定が鍵：amount、lifetime、ParticleProcessMaterial のパラメータを抑え目に設定
- convert_from_particles() の活用：GPU版から CPU版への移植が簡単
次回は「Line2D」をお届けします。点を結んだ折れ線・曲線を描画するノード、弾道表示やロープ表現など多彩な用途を解説します！
シリーズ：Godot 4 ノード解説
- 001: Node2D
- 002: Sprite2D
- 003: CollisionShape2D
- 004: CharacterBody2D
- 005: RigidBody2D
- 006: Area2D
- 007: Control
- 008: Button
- 009: Label
- 010: TextEdit
- 011: ItemList
- 012: TabContainer
- 013: Timer
- 014: Tween
- 015: Camera2D
- 016: ParallexBackground
- 017: TileMap（旧）
- 018: Path2D
- 019: PathFollow2D
- 020: RemoteTransform2D
- 021: Marker2D
- 022: Node
- 023: Resource
- 024: Script
- 025: Signal
- 026: Input
- 027: Physics2DServer
- 028: VisibleOnScreenNotifier2D
- 029: RayCast2D
- 030: ShapeCast2D
- 031: PinJoint2D
- 032: DistanceJoint2D
- 033: HingeJoint2D
- 034: SliderJoint2D
- 035: ConeTwistJoint2D
- 036: Generic6DOFJoint2D
- 037: Polygon2D
- 038: ColorRect
- 039: NinePatchRect
- 040: TextureRect
- 041: StaticBody2D
- 042: TileMapLayer
- 043: AnimationPlayer
- 044: AnimationTree
- 045: AudioStreamPlayer
- 046: AudioStreamPlayer2D
- 047: GPUParticles2D
- 048: CPUParticles2D
- 049: Line2D
- 050: CanvasLayer
この記事はGodot 4.xをもとに執筆しています。
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