Evergine + Avalonia

単一アプリケーションで実現する最新インターフェースと産業用3Dレンダリング

今回のEvergineリリースでは、現在の.NETエコシステムで最も重要なユーザーインターフェースフレームワークの一つであるAvaloniaとの統合が組み込まれています。この統合により、Evergineのレンダリングサーフェスを統合したAvaloniaアプリケーションの作成が可能になり、最新のインターフェース、エンタープライズアプリケーションロジック、リアルタイム3Dビジュアライゼーションを単一のエクスペリエンス内で組み合わせたソリューションの開発が容易になります。

この革新は、Evergineの戦略的優先事項の一つを強化するものです。それは、孤立したグラフィックスエンジンに留まるのではなく、異なるウィンドウシステム、UIフレームワーク、製品アーキテクチャを持つ実際のアプリケーションに統合可能な3Dテクノロジーを提供することです。

1. Avaloniaとは

Avaloniaは、.NET向けのオープンソースのクロスプラットフォームユーザーインターフェースフレームワークです。C#、XAML、MVVMなどのパターンといった、多くのMicrosoftエコシステム開発者に馴染みのある技術を使用してアプリケーションを作成できます。その目標は、Windowsエコシステムだけに限定されずに、デスクトップおよびクロスプラットフォームアプリケーションを構築する最新の方法を提供することです。

各オペレーティングシステムのネイティブコントロールをラップする他のフレームワークとは異なり、Avaloniaは独自のレンダリングエンジンを使用してインターフェースコントロールを描画します。これにより、プラットフォーム間で一貫した外観を提供し、Windows、macOS、Linux、その他の環境間での視覚的な違いや予期しない動作を軽減できます。

Avaloniaの最も興味深い点の一つは、WPF、UWP、WinUI、あるいは他のXAMLベースのUIスタックでの開発経験があるチームにとって馴染みやすいことです。ビュー、プレゼンテーションロジック、データモデルの分離は、プロフェッショナルな.NETアプリケーションで一般的なMVVMアーキテクチャとよく適合します。これにより、エンタープライズ向けデスクトップツールの経験を持つチームが、既存の知識を完全に捨てることなくAvaloniaを採用しやすくなります。

その市場での存在感は、特にクロスプラットフォームデスクトップアプリケーションのためのモダンな代替手段を探している.NETチームの間で高まっています。WPFはWindows上で依然として非常に堅牢で広く使われているテクノロジーですが、クロスプラットフォームソリューションとしては設計されていません。WinUIはWindows向けにモダンな体験を提供しますが、やはりそのエコシステムに強くフォーカスしています。MAUIは、ネイティブUIを備えたモバイルおよびクロスプラットフォームアプリケーションへの指向がより強いです。Avaloniaは、リッチで一貫性のあるインターフェースを必要とする、クロスプラットフォームデスクトップアプリケーション、技術ツール、産業用ソフトウェア、HMI、エディター、コンフィギュレーター、エンタープライズアプリケーションにとって、特に興味深いポジションを占めています。

もう一つの関連する側面は、産業用および組み込みシナリオへのフォーカスです。これらの種類のアプリケーションでは、UIは単なる美的なレイヤーではなく、オペレーションの重要な部分です。堅牢なインターフェース、データパネル、リアルタイム可視化、タッチスクリーンサポート、特定のハードウェアへの展開、そして長期間の使用にわたる信頼性の高い体験が求められます。Avaloniaは、.NETの柔軟性と、独自のレンダリングモデル、スタイリング機能、高度なコントロール、そして複雑なアプリケーション向けに設計されたアーキテクチャを組み合わせているため、そのようなコンテキストにうまく適合します。

要約すると、Avaloniaは、特にC#、XAML、MVVMを放棄することなくWindows専用環境の枠を超えることを目指す場合に、.NETでモダンなインターフェースを構築するための最も興味深い選択肢の一つとしての地位を確立しました。

2. Evergine + Avalonia インテグレーション

この新しいインテグレーションにより、Avaloniaがユーザーインターフェースを処理し、Evergineが3Dレンダーサーフェスを提供するアプリケーションの作成が可能になります。概念的には、Avaloniaアプリケーションがメインコンテナとして機能し、ウィンドウ、視覚構造、パネル、ボタン、メニュー、レイアウト、スタイル、インタラクションロジックを定義します。そのインターフェース内で、Evergineは特定のレンダーエリアとして統合され、モデル、カメラ、ライト、マテリアル、アニメーション、シミュレーション、産業データ、またはエンジンによって管理されるその他のコンテンツを含むことができる3Dシーンを可視化します。

図1 — Evergine + Avalonia インテグレーションアーキテクチャ

このアーキテクチャは、責任を明確に分離するため、特に有用です。Avaloniaはユーザーエクスペリエンスとアプリケーションレイヤーを管理します。Evergineは3Dレンダー、シーン、グラフィックリソース、カメラ、ライティング、リアルタイムのビジュアルロジックを管理します。その結果、両方のテクノロジーがそれぞれの専門性を維持しながら連携するアプリケーションが実現します。

Avaloniaによって、Evergineはこれらの種類のニーズに対応するための新たな手段を得ます。このインテグレーションにより、完全な.NETエコシステム（サービス、MVVMパターン、データバインディング、コマンド、依存性注入、エンタープライズライブラリ、APIアクセス、バックエンド通信、プロフェッショナルなアプリケーションの通常のロジックすべて）を活用できます。同時に、Evergineは高度な3Dコンテンツをレンダリングし、複雑なシーンを処理し、リアルタイム可視化に対応したグラフィックス基盤を提供する能力をもたらします。

代表的なユースケース

両方のテクノロジーの組み合わせは、非常に具体的で価値の高いシナリオを切り開きます。

• 製品コンフィギュレーター: ユーザーがAvaloniaパネルからオプションを変更すると、Evergineシーンに結果が即座に表示されます。
• 産業用デジタルツイン: 3Dシーンが産業設備を表し、Avaloniaがリアルタイムデータ、アラーム、KPI、または操作コントロールを表示します。
• シーンまたはアセットエディター: 左側にエンティティツリー、右側にプロパティインスペクター、中央にEvergineの3Dビューを配置します。
• HMI / コントロールパネル: Avaloniaによる堅牢なタッチインターフェースと、制御対象のプロセスや機械の3D可視化を実現します。

3. Evergine Launcher の新テンプレート

このリリースの最も重要な新機能の一つは、単なる技術的なインテグレーションではなく、Evergine Launcherから新しいテンプレートが利用可能になったことです。このテンプレートにより、開発者がすべての初期インフラストラクチャを手動で構築することなく、Avalonia + Evergineのベースプロジェクトを直接作成できます。

これは製品の観点から特に重要です。統合は技術的に強力でも、使い始めるのに多くの手順、手動設定、内部知識が必要だと、採用が難しくなります。テンプレートはその障壁を減らします。ユーザーは新規プロジェクトを作成して実行するだけで、すぐにEvergineのレンダリングサーフェスを備えたAvaloniaアプリケーションを手に入れ、作業を開始できます。

テンプレートは、両方のテクノロジーを組み合わせたい新規プロジェクトの公式なエントリーポイントとして機能します。推奨される初期構造を定義し、基本設定を解決し、開発者がゼロから環境をセットアップする時間を費やす代わりに、アプリケーションの構築に集中できる明確な道筋を提供します。

4. 更新されたUIWindowSystemsDemoサンプル

新しいテンプレートと並行して、サンプルUIWindowSystemsDemo（Evergineサンプルに含まれています）もAvalonia統合を組み込むように更新されました。このリポジトリは、異なるウィンドウシステムやインターフェースフレームワークを使用するアプリケーションにEvergineを統合するさまざまな方法を示しているため、特に有用です。リポジトリにはWPF、WinUI、MAUI、SDL、そして今回新たにAvaloniaといったテクノロジーを用いたサンプルが含まれており、.NETおよびクロスプラットフォームのエコシステム内でEvergineがさまざまなアプリケーションモデルとどのように共存できるかを理解するための実践的なリファレンスとなっています。

サンプルにAvaloniaを組み込むことには二重の目的があります。一つは、統合の技術的なデモンストレーションとして機能することです。実際のアプリケーションがどのように構造化されているか、Avalonia環境内でEvergineがどのように初期化されるか、UIと3Dレンダリングの共存がどのように整理されているかを示します。もう一つは、初期テンプレートを超えて、公式サンプルセット内で準備された例を確認したい開発者にとっての学習教材として機能することです。

この種のサンプルは非常に重要です。なぜなら、UIシステムの統合は通常、説明を読むだけでは完全に理解できないからです。開発者は、フォルダ構造、アプリケーションのライフサイクル、コントロールの初期化、シーンへの接続、サーフェスサイズの管理、ウィンドウインタラクション、そしてUI内でエンジンがホストされる方法を確認する必要があります。動作するサンプルは、正しいアプローチを理解するために必要な時間を大幅に短縮します。

さらに、他の統合と並んでいることで、サンプルは異なるテクノロジーの比較を可能にします。すでにEvergineをWPFやWinUIで使用したことがある開発者は、新しいAvaloniaプロジェクトをレビューすることで、何が変わり、何が変わらず、この新しいスタックがどのような可能性を提供するのかをよりよく理解できます。

5. 結論

EvergineへのAvaloniaの登場は、.NETで構築されたプロフェッショナルなアプリケーションにリアルタイム3Dレンダリングを引き続き近づけるための重要な一歩を表しています。Avaloniaは、すでにC#、XAML、MVVMを使用しているチームにとって馴染み深い開発モデルを備えた、モダンでオープンソース、クロスプラットフォームなUIテクノロジーをもたらします。Evergineは、産業用3Dレイヤー、シーン、リアルタイムレンダリング、そしてビジュアライザー、コンフィギュレーター、シミュレーター、高度なツールを作成するために必要な機能を提供します。

新しい統合により、両方の世界を単一のアプリケーションで組み合わせることが可能になります。Evergine Launcherから利用可能な新しいテンプレートは参入障壁を下げ、Avalonia + Evergineプロジェクトを開始する直接的な方法を提供します。そして、更新されたサンプルUIWindowSystemsDemoは、EvergineがすでにサポートしているUIシステム群の中で、この統合がどのように構成されているかを理解するための実践的なリファレンスを提供します。

こうしてAvaloniaは、産業用3D体験を中心としたリッチでクロスプラットフォームなインターフェースを作成するための新たな選択肢として、Evergineエコシステムに加わります。フルスクリーンを超えて、完全なツール、エディター、または産業用アプリケーションを構築したいと考えている.NETチームにとって、EvergineとAvaloniaの組み合わせは、今日、堅牢でモダン、かつ本番環境に対応した基盤を提供します。