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2020年12月23日 (水) 22:17時点における版

Unity
開発元 ユニティ・テクノロジーズ英語版
初版 1.0 / 2005年6月8日 (19年前) (2005-06-08)
最新版
2019.2.1

α版2019.3.0.a12

/ 2019年7月30日 (5年前) (2019-07-30)[1]
プログラミング
言語
C/C++[2](エンジン内部)
C#(スクリプト)
対応OS
プラットフォーム IA-32, x86-64, ARM
対応言語 英語
種別 ゲームエンジンゲームクリエイションシステム英語版
ライセンス プロプライエタリ
公式サイト https://unity.com/ja
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UnityUnity3D)は、IDEを内蔵するゲームエンジンである。 2005年にMac OS Xに対応したゲーム開発ツールとして誕生した。100万人以上の開発者が利用している[4]。開発はユニティ・テクノロジーズ英語版。日本法人はユニティテクノロジーズジャパン合同会社。 クロスプラットフォームに対応しており、モバイルゲームパソコンゲームブラウザゲームなどの製作に用いる。 ゲームエンジン自体はC言語/C++で書かれており、開発者はC#を用いたプログラミングが可能である。

2015年10月にリリースされたバージョン5.2.2現在、iOSAndroidTizen、Android TV、WindowsWindows Phone 8Windowsストアアプリ、macOSLinuxウェブブラウザ (WebGL)、PlayStation 3PlayStation 4PlayStation VitaXbox 360Xbox OneWii UそしてVR/AR向けの開発に対応している[5]。また、2016年1月8日からは、パチンコパチスロを含む日本国内の遊技機およびアーケードゲーム機開発用ライセンス「Unity for 遊技機」の販売も開始された[6]

機能

レンダリング

グラフィックエンジンはDirect3D (Windows)、OpenGL (Mac, Windows, Linux)、OpenGL ES (Android, iOS)、Metal (macOS, iOS, tvOS)、Vulkan、プロプライエタリのAPIを使用。バンプマッピング環境マッピング視差マッピング、スクリーンスペースアンビエントオクルージョン(SSAO)、シャドウマップを使ったダイナミック・シャドウ、テクスチャレンダリング英語版、フルスクリーンポストプロセッシングエフェクトに対応している[7]

また、3ds MaxMayaSoftimageBlendermodoZBrush3D-CoatCinema 4DCheetah3DAdobe PhotoshopAdobe Fireworks、Allegorithmic Substanceのアートアセットとファイル形式に対応しており、これらのアセットをゲームプロジェクトに追加したり、Unityのグラフィカルユーザーインターフェースで管理することができる[8]

ShaderLabの言語はシェーダーのために使用され、固定機能パイプラインとGLSLCg/HLSLで書かれたシェーダープログラム両方の宣言型「プログラミング」に対応している[9] [10]。シェーダーは複数のバリエーションや宣言されたフォールバック仕様を含むことができるため、Unityは現在使用しているビデオカードに最もよいバリエーションを検出したり、互換性が無い場合でも性能を出すために機能を犠牲にできる代替のシェーダーにフォールバックすることができる[11]。 また、NVIDIA(かつてはAgeia英語版)のPhysX物理エンジンを内蔵サポートしており、Unity 3.0では任意メッシュおよびスキンメッシュでのリアルタイムクロスシミュレーション、シックレイキャスト、衝突レイヤーへの対応が追加された[12]

Unityはレンダリングパイプラインとしてbuilt-in Rendering PipelineとScriptable Render Pipeline(SRP)をもつ。SRPを用いればC#によってレンダリングパイプラインを構築できる。Unity社による構築済みSRPとしてUniversal Render Pipeline(URP)とHDRPが提供されている[13][14]

Universal Render Pipeline

Universal Render Pipeline(URP)はライティングで特徴づけられる4タイプのシェーダーを提供している。

  • 物理ベースシェーディング(Lit & Particles Lit): エネルギー保存則と微細形状(反射/屈折)[15]
  • シンプルシェーディング(Simple Lit & Particles Simple Lit): Blinn-Phongモデル[16]
  • 焼き込みLitシェーディング: Bakedライトのみを反映するシェーダー
  • Unlitシェーディング(Unlit & Particles Unlit): ライティングなし

スクリプティング

Unityではプログラミング言語C#を用いてプログラム(Scripts[17])を書くことで、Unityが提供する機能の拡張をおこなうことができる。これをスクリプティングという。

UnityはC#を実行するために以下のフレームワーク(Scripting Backend[18])を提供している[19]

すべてのScripting Backendにおいて、フロントエンド(C# to CIL)にはRoslynが用いられている[20]。Unity 2019.2現在のC#バージョンはC# 7.3である[20]

IL2CPP

IL2CPPはUnity社が独自開発したScripting Backendである[21]。IL2CPPを用いた場合、フロントエンドによって生成されたILはネイティブコードに(JITあるいはAOTで)変換されるのではなく、C++コードへといったん変換される[22]。その後C++コンパイラによってネイティブコードにコンパイルされる。

Burst

最適化されたC#スクリプトを対象にしたコンパイラバックエンドとしてBurst(Burst Compiler)がある[23]

BurstはUnity 2019.1から正式提供されているバックエンドである[24][25]。BurstはILをLLVMを介してネイティブコードへコンパイルする[26]。いくつかの制限が課せられたC#(HPC#[23])スクリプトを書きBurstコンパイラを用いることで、従来(例: Mono)に比較して最大10倍程度の高い性能を得ることができる。内部的には、BurstはILからLLVM IRへのトランスパイルを担っており(つまりLLVM目線ではBurstはCIL to IRのコンパイラフロントエンド)、以降の段階でLLVMによる最適化・ネイティブコード生成をおこなうことで非常に高い性能を実現している[27]

C# Job System

C# Job SystemはUnity 2018.1より導入された、C#スクリプトの並列計算支援システムである[28][29]。C# Job Systemを用いることで、並列計算につきまとう競合やデッドロックを避けながら高い演算性能を利用することができる。

IJobNativeContainerを基本的な型とする。IJobを継承した構造体であるJobのExecuteメソッドで処理を定義し[30][31]、インスタンス化したJobのScheduleメソッドをメインスレッドにて呼ぶことで、Unityが内部的に提供するJob QueueへJobが登録される[32]。計算結果はJobへの入力として渡したNativeContainerを介して取得できる。NativeContainerガベージコレクションの対象外であるため、結果取得後はNativeContainerを破棄する必要がある。

C# Job SystemはBurstコンパイルとの共用を念頭に設計されており、C# Job Systemで並列化したコードをBurstコンパイルによって最適化すれば非常に高い並列演算性能を得ることができる。2010年代からコンピュータのコア数は増加傾向にあるため、高い並列演算性能を生かして経路探索やアニメーションなどで有効利用できる。例えばAnimation Rigging パッケージのコンストレイント(IKなど)はC# Job Systemを用いて実装されている[33]

廃止されたスクリプティング言語・機能

かつてはC#以外にUnityScript(ECMAScriptの影響を受けた構文のカスタム言語)およびBoo(Pythonの影響を受けた言語)も使用可能だった[34]。しかしUnity2018.3をもって完全に廃止されている[35]。また3.0のリリースが始まり、Unityはデバッギングスクリプト向けにMonoDevelopのカスタマイズバージョンを公開した[36]。現在ではMonoDevelopの利用は廃止されている。

アセットトラッキング

UnityにはまたUnity Asset Serverという開発者のゲームアセットとスクリプト向けバージョンコントロールソリューションが含まれている。これはバックエンドにPostgreSQLを使用し、オーディオシステムはFMODのライブラリ(Ogg Vorbis圧縮オーディオの再生が可能)で構築され、ビデオ再生はTheoraコーデックを使用、地形と植生エンジン(樹木のビルボーディングやUmbraを使ったオクルージョンカリングに対応)、Beastを使った内蔵ライトマッピングやグローバルイルミネーション、RakNetを使用したマルチプレイヤーネットワーク、内蔵パスファインディングナビゲーションメッシュを使用している[37]

プラットフォーム

複数のプラットフォームに対応しており、プロジェクトにおいて、開発者は携帯機器、ウェブブラウザ、デスクトップ、ゲーム機への配信をコントロールすることができる[38]。また、ゲームが対応している各プラットフォーム用のテクスチャ圧縮英語版や解像度設定を指定することができる[38]

アセットストア

2010年11月にスタートしたUnity Asset StoreはUnity editorで利用可能なリリースである。このストアには3Dモデル、テクスチャ、マテリアル、パーティクルシステム、音楽、効果音、チュートリアル、プロジェクト、スクリプティングパッケージ、エディタエクステンション、オンラインサービスといった4,400以上のアセットパッケージがある。

また、多くのエクステンション、ツールやタシャレン・エンターテインメントによるNGUI: Next-Gen UI[39]のようなアセットパッケージ、デトックス・スタジオのuScriptといったビジュアルスクリプティングエクステンション、Tidy Tile Mapper、ドップラー・インタラクティブの2D/3Dタイル型ゲームデザインエクステンション[40]、FingerGesturesという入力スクリプティングパッケージ[41]もストアで入手できる。

バージョン

最初のバージョンは2005年にアップルのWorldwide Developers Conferenceで提供が開始された。Macコンピュータ上で機能やプロジェクトを構築するもので、他のプラットフォーム用のエンジンやツールの開発を継続するのに十分な成功を得た[4]。2010年9月にUnity 3が公開、これはハイエンドなスタジオが所有しているツールを多く導入することに力を入れたものだった。また、自社がインディーズや小規模チームにゲームエンジンを手頃な価格のパッケージとして提供しながら大手の開発企業の関心を取り込むことができた。2012年終わり頃に公開されたバージョン4.0ではMecanimアニメーションやDirectX 11などへの対応がなされた。

Unity 3.5

Unity 3.5はUnityの開発プラットフォームに向けた最も大規模なリリースの1つで、既存技術向けに新機能や改善が図られ[42]、Shurikenパーティクルシステム、経路探索英語版向けのNavMesh、障害物回避、線形空間(ガンマ補正)ライティング、HDRレンダリング、マルチスレッドレンダリング、ライトプローブ、Google Native Clientへの対応、再記述されたオクルージョンカリング英語版詳細度英語版のビルトイン対応、Adobe Flash Playerのアドオンプレビュー、GPUプロファイラー、指向性ライトマップがそれに当たる[43]

Unity 4

2012年6月18日に発表されたUnity 4では当初の公開ではいくつかの新機能が追加されることになっていた。リリースサイクルは過去のリリースのようにライフスパンの過程で機能追加などの複数のアップデートがされる予定だったが、将来の4.xのアップデートにより新しいGUIが保留となり、結局リリースされたのは2012年11月14日だった[44]

DirectX 11の対応やMecanimアニメーションといった新機能が加わった。モバイルグラフィックの機能強化として、リアルタイムシャドウ、スキンメッシュのインスタント化、ライトマップをベイク(焼き込み)したときに通常のマップを使用する機能、GPUプロファイラーの改善が実行された。さらに、Adobe Flashのアドオン対応もなされたが、既にUnity 3.5互換のベータ版ツールで可能となっていた。それでも対応アドオンの最終版ではUnity 4でしか動作しないようになっている[45]

Unity 4にはまた、デスクトップにゲームを公開するためのオプションも搭載された[46][47][48]。アドオンを展開する時は潜在的にLinuxの様々な形式で動作し、主にUbuntuで動作させることに主眼を置いている[49]。この展開オプションは追加料金無しでUnity 4の全ユーザーに提供される[50]。Unityを使う技術者はゲームの標準的なチームにおいてUbuntuを使って作業をしている[51]。バージョン4以降、自身のUnity Web Playerを通したソーシャルプラットフォームで改善したUnityのエクスペリエンスを立ち上げるためにFacebookを使った協働作業が行われている[52]

Unity 5

2015年3月3日にリリース開始[53]。主な変更点は以下の通り。

  • Unity 4までは有償版のみ使用可能だった機能が、無料版でもすべて使用可能になった[54]
  • ライセンス体系がUnity 4までの「Unity Free」(無料版)と「Unity Pro」(有償版)から、「Personal Edition」(無料版)と「Professional Edition」(有償版)に変更された[53]
  • グラフィックス強化[53]
  • エディタの64ビット対応[53]
  • IL2CPPの導入によるマルチプラットフォームのサポート強化[53]
  • Unity Cloud Build(開発者のためのクラウドサービス)の開始[53]

Unity2017

2017年7月11日にリリース開始[55]。今まではUnity3,Unity4,Unity5とバージョンで続いて来たがこのサイクルは終了し、Unity2017と発表された。今後はUnity2017.xのサイクルとなる。

新バージョンの追加機能

  • Timeline
  • SpriteMask
  • Spriteベースのパーティクルアニメーション
  • .NET 4.6の対応
  • ビルディングオプションでScript Only Buildが可能

Mecanim

MecanimとはUnityのアニメーション技術で最初の数年間は同名企業が手がけていたが、その後買収によりUnityのカナダオフィスが手がけている。この技術は効率的なインターフェイスでキャラクターを流体的かつ自然的に動かすように構築している。またMecanimにはステートマシンやブレンドツリー、IKリギングを生成するツールが含まれ、Unity editorでアニメーションを自動的にリターゲットできるようになっている[56]

加えて、リターゲット可能なアニメーションのアレイはツールの起動時にUnity Asset Storeで入手できるようになっている。これらのアニメーションファイルの多くはモーションキャプチャーで使用され、ユニティ・テクノロジーズによって無料で提供されている。

他の機能強化

  • Shurikenパーティクルシステムは外力、ベントノーマル、自動カリングに対応している
  • 3Dテクスチャ対応
  • ナビゲーション:動的障害物や回避優先度
  • UnityGUIのパフォーマンスやメモリ使用のメジャーな最適化
  • HTMLのような記述方式を使った、全プラットフォーム向けのダイナミックフォント
  • Unity Web Playerの遠隔デバッギング
  • 新しいプロジェクトのウインドウワークフロー
  • 反復ライトマップベーキング
  • 改善されたコンポーネント型ワークフロー
  • カスタムクラス向けの拡張インスペクター
  • パイプラインにインポートするキューブマップの改善
  • 巨大なメモリとパフォーマンスの節約のためにジオメトリデータを改善
  • メッシュを効率的に非三角形ジオメトリのレンダーポイントとラインで構築
  • プロジェクトウインドウからの検索、ライブプレビュー、Asset Storeでのアセットの購入

Unity2018

2018年5月2日にリリース開始。主な変更点は以下の通り。[57] [58]

  • グラフィックス性能の向上
    • スクリプタブルレンダーパイプライン(プレビュー版)
    • シェーダーグラフ(プレビュー版) - プログラマブルシェーダーをGUIで作成する機能
    • ポストプロセッシングスタック v2
  • C# Job System - マルチコアプロセッサによる並列処理機能
  • ECS (Entity Component System), Burst Compiler(いずれもプレビュー版) によるコード生成の最適化
  • Unityエディタの多言語対応
  • C#6.0、.NET standard 2.0、.NET 4.6対応
  • ProBuilder, PolyBrush - レベルデザイン機能の強化

Unity2019

2019年4月15日にリリース開始。

ライセンス

開発者向けにUnity PersonalとUnity Proの2種類のライセンスがある[59]。Proバージョンは1500ドルだが、Personalは無料でダウンロードできる。プロバージョンではUnity Cloud Build、Unity Analytics Pro、早期ベータアクセスといった機能が利用可能になる。一方無料バージョンではスプラッシュスクリーンスタンドアロンのゲームにおいて)やウォーターマーク(ウェブゲームにおいて)の表示を変更や解除することができない。

Unity PersonalとUnity Proは両方とも開発環境、チュートリアル、サンプルのプロジェクトとコンテンツ、ウェブフォーラムを通したサポート、ウィキアクセス、同じメジャーバージョンへの将来的なアップデート(例としてUnity Pro 5を購入したら将来リリースされる全てのUnity Pro 5.xへのアップデートが無料)が含まれている。

Android、iOS、Adobe Flash Player、Windows Phone 8(開発中[いつ?])版Unityは既に購入したUnityのアドオンとして提供されている。Unity ProライセンスはAndroid ProやiOS Proのライセンスを購入するために必要である。通常のAndroid、iOS版のライセンスはUnityの無料バージョンで使用可能である。

ソースコード[60]のライセンスはケースバイケースでの交渉となる[61]。また、PlayStation 3PlayStation 4Xbox 360Xbox OneWii Uなどのコンシューマ機に関しては、プラットフォームを提供している企業とのライセンス契約などが必要となる[62]

また、2016年1月8日からは、パチンコパチスロを含む日本国内の遊技機およびアーケードゲーム機開発用ライセンス「Unity for 遊技機」の販売も開始された[6]

使用例

コンピュータゲーム

ゲーム以外での使用例

Unityはコンピュータゲーム以外のソフトウェアの製作でも使用されており、このようなソフトウェア開発の事例は「Unityソリューションカンファレンス」というイベントの中でも紹介されてきた。

たとえば、2013年にチームラボが発売したアプリ「teamLabBody」の開発にはUnityが使われており、生きた人間の骨格の動きや人体の形態を学ぶことができる[63]

また、アイドルグループ・妄想キャリブレーションの2014年のシングル『魔法のジュース』のミュージックビデオにおけるメンバーのスカートは歌に合わせてスカートを光らせる仕組みになっており、リアルタイムの音声解析にはUnityが用いられた[64]。さらに、2015年に発売された同グループの『幻想恋花火』のミュージックビデオでは番傘に花火や文字を光らせる場面でUnityが使われたほか、制作時はUnityで撮影現場と似た空間を作ったうえでシミュレーションを繰り返した[64]東映アニメーション制作のテレビアニメ魔法つかいプリキュア!』後期エンディングの動画制作にUnityが使われた[65]

マスコットキャラクター

映像外部リンク
【VOCALOID SDK for Unity demo】unity-chan!!ライブステージ - Candy Rock Star - VOCALOID Edition

2013年12月16日、ユニティ・テクノロジーズ・ジャパンは「ユニティちゃん」(Unity-chan)という女性キャラクターを公開した[66][67]。このユニティちゃんは、一般のUnityユーザーが自らの開発ゲームに利用できる3Dキャラクターモデルで、Unityアセットストア利用規約に準じる形で2014年4月7日から無料配信が開始された[68]

2015年12月22日、ヤマハVOCALOIDの歌声を用いたコンテンツをUnity上で利用可能とする開発キット「VOCALOID SDK for Unity」の無償提供を開始したが、このキット向けとして、ユニティちゃんのオリジナルボイスを用いた歌声ライブラリ「Unityランタイム版VOCALOID Library unity-chan!」も併せて提供されている[69]

3Dモデル素材ならびにVOCALOID等は、利用条項とガイドラインを守れば二次創作を行うことも可能であるため[68][69]、ユニティちゃんは「オープンソース系ヒロイン」とも呼ばれる[68]

メインキャラクター

これまで説明した「ユニティちゃん」は、以下の大鳥こはくのことを指す。
このほか、大鳥こはくに関係する多くのキャラクターが設定されており、ユニティちゃん公式サイトには人物相関図とメインキャラクターの紹介文が掲載されている[70]

大鳥 こはく(おおとり こはく)
声:角元明日香
誕生日:8月13日 年齢:17 血液型:AO
大鳥財団CEOの一人娘。友人のみさきから「ユニティちゃん」というあだ名がつけられた。
活発な性格でアクション俳優を夢見る。流されやすいようだが、すぐ腹をくくる。カレーコロッケが好物。
神林 ゆうこ(かんばやし ゆうこ)
声:大森日雅
誕生日:6月9日 年齢:17 血液型:AB
こはくの同級生。愛用のマイクロビーズのバランスボールの上で眠っては落っこちるので、みさきから「らっこ」というあだ名がつけられた。
退屈するとすぐ眠ってしまう一方、かなりのゲーマーで、インディーゲームをよく見つけてくる。
藤原 みさき(ふじわら みさき)
声:大島美咲
誕生日:4月21日 年齢:17 血液型:O
こはくの同級生。クラスはこはくたちと異なる。愛称は「ミサキチ」。
生徒会長を務めるほどの優等生だが、家ではいい加減。

登場作品

特記がないものはユニティちゃん(大鳥こはく)のみ登場する。

ゲームソフト

アニメ

実写映画

脚注

  1. ^ Unity - Download Archive
  2. ^ Meijer, Lucas. “Is Unity Engine written in Mono/C# or C++?”. 2011年4月26日閲覧。
  3. ^ Unity、Switch向けの開発の改善を図る - Nintendo Switch、2017年12月16日閲覧。
  4. ^ a b Unity - Fast Facts”. 2013年2月5日閲覧。
  5. ^ Unity - Multiplatform”. Unity Technologies. 2015年9月26日閲覧。
  6. ^ a b 「Unity for 遊技機」ライセンスが登場。パチンコ/パチスロなど国内遊技機やアーケード筐体の開発が月額9000円で可能に”. 4Gamer.net (2016年1月8日). 2016年2月17日閲覧。
  7. ^ Using DirectX11 in Unity 4”. Unity Technologies. 2013年2月19日閲覧。
  8. ^ How do I import objects from my 3D app?”. Unity Technologies. 2013年2月19日閲覧。
  9. ^ Unity - マニュアル: シェーダー: 頂点およびフラグメントプログラム
  10. ^ Unity - マニュアル: コンピュートシェーダー
  11. ^ Shaders”. Unity Technologies. 2013年2月19日閲覧。
  12. ^ Physics”. Unity Technologies. 2013年2月19日閲覧。
  13. ^ The Universal Render Pipeline (URP) is a prebuilt Scriptable Render Pipeline, made by Unity. Unity2020.1 docs
  14. ^ The High Definition Render Pipeline (HDRP) is a prebuilt Scriptable Render Pipeline, built by Unity. Unity2020.1 docs
  15. ^ This PBS model follows two principles: Energy conservation - ... Microgeometry - ... URP8.2 documents
  16. ^ The Shaders do not conserve energy. This shading model is based on the Blinn-Phong model. URP8.2 documents
  17. ^ Glossary - Scripts. Unity Manual
  18. ^ Scripting Backend: A framework that powers scripting in Unity Glossary - Scripting Backend. Unity Manual
  19. ^ Unity supports three different scripting backends depending on target platform: Mono, .NET and IL2CPP. Glossary - Scripting Backend. Unity Manual
  20. ^ a b C# language version C# 7.3 Unity User Manual (2019.2) - C# compiler
  21. ^ IL2CPP (Intermediate Language To C++) is a Unity-developed scripting backend Unity User Manual (2019.2) -IL2CPP
  22. ^ When building a project using IL2CPP, Unity converts IL code from scripts and assemblies to C++, before creating a native binary file Unity User Manual (2019.2) -IL2CPP
  23. ^ a b Alexandre MUTEL / Tech Lead on burst, Unity Technologies (2019) Behind The Burst Compiler. (PDF ver.)
  24. ^ Burst コンパイラーは 2019.1 でプレビュー版から正式版になります。 Unity 2019.1 リリース. Unity Blog
  25. ^ Released packages Burst Unity User Manual (2019.2) -Packages documentation
  26. ^ Burst is a compiler that translates from IL/.NET bytecode to highly optimized native code using LLVM. Burst User Guide. Unity
  27. ^ Burst is closer to a transpiler than a full compiler ○ Converts IL to IR (similar format) Alexandre MUTEL / Tech Lead on burst, Unity Technologies (2019) Behind The Burst Compiler. (PDF ver.)
  28. ^ 「C# Job System」は両方とも、今回搭載された大きな新機能の最初のバージョンです。 Unity 2018.1 リリース
  29. ^ The Unity C# Job System lets you write simple and safe multithreaded code C# Job System - Unity Manual 2019.3
  30. ^ A “job” is a collective term in Unity for any struct that implements the IJob interface Creating jobs - Unity Manual 2019.3
  31. ^ Create a method in your struct called Execute with the implementation of the job inside it. Creating jobs - Unity Manual 2019.3
  32. ^ Calling Schedule puts the job into the job queue for execution at the appropriate time Scheduling jobs - Unity Manual 2019.3
  33. ^ While Animation Rigging is based on the PlayableAPI, all constraints are implemented using Animation C# Jobs. What about Playable API? - Unity Forums
  34. ^ Using Scripts”. Unity Technologies. 2013年2月19日閲覧。
  35. ^ New 2018.3.0b11 Entries since 2018.3.0b10 Removed support for compiling UnityScript and Boo scripts. Unity 2018.3.0 Beta 11
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  41. ^ http://www.mixamo.com/c/mixamo-unity-asset-store
  42. ^ http://www.lynda.com/Unity-D-training-tutorials/1243-0.html
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外部リンク