KeyShot 2、KeyShot 3とテクスチャー、ガンマ設定

このエントリーに関連して質問がありました。その内容ですが、KeyShot2で作成したファイルをKeyShot3で読み込んでレンダリングすると見栄え、質感が異なる、というものでした。特にテクスチャー、ラベル周りが暗くなる、という現象です。これに対して以下考察を加えたいと思います。

  • KeyShot2とKeyShot3のマテリアルは同じものです。(スペキュラーマップ、オパシティマップなど拡張された機能は当然異なりますがそれ以外は同じです)
  • KeyShot3ではデフォルトのガンマ設定が異なるのでレンダリング結果も違ったものになります。(デフォルトガンマ値が変更された理由は後で述べます)
  • ガンマ値が高い、一方でマテリアルやライトが同じものだとすると当然レンダリング結果は平板なもの(コントラストが弱いもの)となります。

これを変更するには

  • ガンマ値を下げる(言い換えればKeyShot2の設定に戻す/近くする)。
  • マテリアルを弄る(テクスチャに関わることなのでテクスチャのコントラストや明るさを変更する)。
  • 同じ理由で環境タブ内のコントラストを変更する。

となります。「同じファイルなのに結果が違うのは何故?」という素朴な疑問ではありますが上記の設定を変更して修正してください。

デフォルトのガンマ値が変更された理由ですが

  • 元々デフォルトのガンマ値では出来上がったものが暗かった。
  • ガンマ値を2に上げることにより、モニター特性が非リニアであることを相殺できるのと、通常モニター自体のガンマは2.2なのでその値に近づく。つまり表現としては自然なものになる。

の2点があげられます。狙いとしてはレンダリングイメージの質感を上げるためのことがわかります。ですので修正方法としてはガンマを下げることもOKなのですができればマテリアルや環境を変更したほうが望ましいことになります。(KeyShot 3ではテクスチャ内のコントラストも表現されますので)

さて、ちょっと原理的な話になりますが、KeyShotはビューボート内で全ての色情報を32bitとして扱っています。大抵のテクスチャーは8bitですので読み込んでもそもそも合うはずがありません。方法論としては、理想は全てのテクスチャーが.exrや.tifなどの32bitであること(これであれば色情報は統一されます)、そうでない場合は(現実世界ではほとんどそうです)KeyShot内でテクスチャーを弄るか、Photoshop内で行うこととなります。多少ややこしい話ではありますがテクスチャを貼り付けた場合、色や輝度があわないのは当たり前である、ということをご理解頂けたらと思います。下記あちらのフォーラムで見つけた画像です。左がKeyShot 2で作ったもの、右がKeyShot 3で作ったもの、違いがおわかり頂けますでしょうか。

 

KeyShot 3 プラグイン

KeyShot 3のプラグインがリリースされました。いい機会ですので、KeyShot2のプラグインのダウンロードパスも載せておきます。バージョンに寄ってプラグインが異なります。なお、Wildfire 2はサポート対象外となっているようです。Wildfire以外はこちらで動作確認を行っています。

KeyShot 3

 

  PTC Creo

 

  • パーツ、アセンブリレベルでの色情報の保持
  • アセンブリ構成の保持
  • simplified representationsの選択
  • テセレーション調整
  • 保存されたビューの保持
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

 

   Pro/E Wildfire 3  Pro/E Wildfire 4  Pro/E Wildfire 5

 

  • パーツレベルでの色情報の保持
  • アセンブリ構成の保持
  • テセレーション調整
  • simplified representationsの選択
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

 

Rhinoceros 4

 

 

  • 色、テクスチャー情報の保持
  • レイヤー構成の保持
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

 

SolidWorks 2011, 1012

 

  •  パーツレベルでの色情報の保持
  • アセンブリ構成の保持
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

 

Google SketchUp 7, 8

 

  •  色とテクスチャー情報の保持
  • グループの認識
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

KeyShot 2

 

  PTC Creo

 

  • パーツ、アセンブリレベルでの色情報の保持
  • アセンブリ構成の保持
  • simplified representationsの選択
  • テセレーション調整
  • 保存されたビューの保持
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

 

   Pro/E Wildfire 3, Pro/E Wildfire 4, Pro/E Wildfire 5

 

  • パーツレベルでの色情報の保持
  • アセンブリ構成の保持
  • テセレーション調整
  • simplified representationsの選択
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

 

Rhinoceros 4

 

 

  • 色、テクスチャー情報の保持
  • レイヤー構成の保持
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

 

SolidWorks, 2011, 2012

 

  • パーツレベルでの色情報の保持
  • アセンブリ構成の保持
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

 

Google SketchUp 7, 8

 

  • 色とテクスチャー情報の保持
  • グループの認識
  • Windows XP, Vista, 7 32/64-bit

自動車のメタリック塗装

本家のブログに面白いエントリーがあったので転載します。自動車のメタリック塗装はKeyShot標準でライブラリーの中にいくつか入っていますがここではちょっとしたコツが紹介されています

サンプルのマテリアルボールも用意されています。

Fleck-Paint.zip (5.5MB)

.kspというKeyShot独自のパッケージングファイルです。(マテリアル、テクスチャー、背景等全て含んだもの)解凍後、ダブルクリックするとKeyShotで立ち上がりこのファイルを開くとどこに保存するか聞いてくるので、任意の場所に保存します。開いた状態ではMetal Samplesが32で表示されているのでこの値を1に低くします(adavanced materialの設定を表示にしていないと表示されませんので注意してください)。

メタリック塗装のフレークは要はノイズなのでレンダリング上でこのノイズを増やしてあげると(つまりサンプリング数を甘くすると)フレークが綺麗に表示される、どうやらこういうテクニックのようです。なるほど、いわれてみれば確かにそうです。下の画像2つを比べてみてください。上がサンプリング数32、下が1に落としたものです。

 

 

下がサンプリングを1に落としたものです。

 

 

自動車の広告でも、現実以上にこのフレークを強調している場合があります。(知る限り特にヨーロッパの広告に多いですね)まあ、いわばデフォルメなのですが、そういう場合はサンプリング数を落として(言い換えればレンダリングの質感を落として)行っているのがこの場合、面白い所です。

こちらでも試しに1つ作ってみました。色を好みのブルーに変えてみました。

 

このファイル試しに他のパラメータも見てみたのですが、ライティングをかなり弄ってますね。あと一点、実際の車をレンダリングする時はこの設定だと逆にフレークがきつすぎると思われます。モデルの大きさが違いますので。

KeyShot & Mac OSX Lion

現象

Mac OSX Lion上でPro/E、STEPファイルが読めないという現象が起きています。こちらの環境Mac OSX 10.7.1 KeyShot 2.3.2

回避方法

この現象、インポータの不具合です。Rhino, SketchUp, FBX, OBJ, AutoCAD,  ALIASファイルは読み込めます。次期バージョンで修正予定です。

SketchUp プラグイン読み込み時のエラー

SketchUpプラグインがリリースされていますが、現在こちらで確認しました限り、下記の環境でエラーが起きています。

こちらでの環境:

  • Windows 7 64 bit Home Premium SP1
  • SketchUP Pro8.0.4811
  • KeyShot 2.3.2

現象:プラグインインストール後以下のエラーメッセージが表示されプラグインが読み込まれません。

C:/Program Files (x86)/Google/Google SketchUp 8/Plugins/KeyShotExporter/keyShotExporter.rbファイルをロード中にエラー発生
126: 指定されたモジュールが見つかりません。   – C:/Program Files (x86)/Google/Google SketchUp 8/Plugins/keyshot_sketchup_plugin.dllkeyshotExporter.rbファイルをロード中にエラー発生
126: 指定されたモジュールが見つかりません。   – C:/Program Files (x86)/Google/Google SketchUp 8/Plugins/keyshot_sketchup_plugin.dll

この為、弊社ではプラグインの公開を現在中止しています。開発元Luxion社には既に現象を報告済みです。新しいプラグインがリリースされましたらまたご案内致します。なおファイルの受け渡しですが、プラグインを使わずにSketchUp内で保存、その後KeyShot側でインポートしてください。

ノーマルマップと作成ソフト

ノーマルマップとはバンプマップと同様にテクスチャーで高さを擬似的に表現する時に用いられます。バンプのほうは黒白色から構成されています。(Photoshop等で作られた方も多いでしょう。)ノーマルマップは(日本語でいう法線マップですね)3DCG でバンプマッピングを実現するための特殊なテクスチャで、各テクセル(テクスチャマップ上のピクセル)にカラー値を格納する代わりにその場所の法線を記録したものです。これにより、平面のポリゴン上に擬似的な凹凸を表現できます。ゲーム等では既に当たり前のように使われていますが、でこぼこを表すには非常に強力です。KeyShot上でもこちらの方が細かいコントロールが可能です。(バンプマップタブ内の「法線マッピングにチェックを入れるのを忘れないようにしてください。)

下が通常のバンプマップです。白黒のみから構成されています。

これがノーマルマップです。

ノーマルマップを作成するのには沢山のソフトがあります。ここではそのいくつかを紹介していきます。

Normal Map Generator
オープンソースのものです。
サイト

SSbump Generator (with Cuda)
Cudaと一緒に動くものですね。こちらのWin7 64bit環境では動作しませんでした。
サイト

nDo (Create advanced normal maps straight in Photoshop CS2-CS5, Win and OSX)

Photoshopのプラグインとして動作するものですね。 Photoshop CS2-CS5, WinとOSXが動作環境です。

サイト

Blender / Normal Maps
BlenderはオープンソースのCGソフトですがその中にノーマルマップ作成機能も含まれています。
サイト

Crazybump

サイト

Genetica
HDRI編集、アニメーション編集、テクスチャー編集などの機能が合わさったソフトのようです。これなかなか面白そうなツールですね。
サイト

Smart Normal
Adobe air上で動作するものです。
サイト

いろんなものがあります。試してみると面白いです。

曇りガラスマテリアルの設定

以前質問されたことがあったものでもありますが曇りガラス系のマテリアルの設定です。本家のTipsのムービーをそのまま使用しています。

コツとしては

  • Advancedマテリアルを使う。(ガラスではなく)
  • 設定が表示されない場合は編集>プリファレンス>高度な設定にチェックを入れる
  • Specular Transmissionのパラメータを弄る。(これは色に依存します。黒の場合は真っ黒に白い場合は透明になります)
  • そのままでは白が飛びすぎているのでDiffuseを落として調整する。
  • エッジの黒い部分はDiffuse Transmissonをあげて消す。
  • 肝心の曇った部分の調整はRoughness Transmissonで調整する。この設定はマテリアルの内向きの方向でのみ有効です。つまり外側は透明なままシャープにリフレクションが入りますが、内側はそれが有効ではなく曇ったガラスのように表現されます。

※上手くいかない場合はbounceの設定をあげてみてください。
サンプルファイルを作っておきました。ダウンロードはここからお願いします。

最も簡単な3DレンダリングソフトはKeyShot

KeyShot本家のサイトにもブログがあります。面白いエントリーいくつかあるのですが“Why KeyShot is the Easiest 3D Rendering Program Ever.”「KeyShotは何故もっとも簡単な3Dレンダリングソフトといわれているのか」という記事が目にとまりました。簡単かどうかはともかくいくつか面白いユーザ事例があります。以下に紹介します。

Klaus Rosburg / Sonic Design

「KeyShotを最初に見た時、操作が簡単なこと、ライティングやリアルなマテリアルなどの操作が簡単なことに感心しました。以前は何日もかかっていた作業がものの
1時間で終わるようになりました。」

Vitaly Bulgarov / bulgarov.com

「今まで見たレンダリングソフトの中ではもっともわかりやすく簡単なユーザーインタフェースを備えています。もう一つ大きなメリットはメッシュにUVが無い場合でも
KeyShotは自動的にUVを適用します。タイル状にテクスチャーを並べる時やバンプマップなど大抵の場合はこれでOKです」

Mixer Design Group / mixergroup.com
「以前は設定に1日、レンダリングに15時間掛かったものが10-15分でできるようになりました。KeyShotから使い始めた人にはこれがいかに凄いことかわからないかもしれません」


Pip Tompkin / piptompkin.com

「KeyShotは短時間で高品質のレンダリングイメージを作成する欠かすことの出来ないツールですが、これにより始めてデザインチームがデザインを発展させていく際、より有益で具体的なコミュニケーションを行うことが可能になりました」

これ読んでいて気づいたことが数点あります。3Dモデルがあってそれを使ってレンダリングという部分の負荷、手間、時間、コストが下がっているので非常にやりやすくなっている。結果として全体のワークフローも短縮されているというのがまず一点。それと高品質のレンダリングイメージを作成して、その後それをどうやって活かしていくかのほうが重要であることがもう一点。基本的にアウトプットを沢山出してそれを元にしたコミュニケーションを進めていくと皆様の意識も徐々に変わっていくのではないでしょうか。ハード、ソフト両方の進化でそういうことが可能になった時代でもあります。

KeyShotアップデート ビルド2.3.2のリリース

新しいビルド2.3.2がリリースされました。このアップデートでは下記の機能追加/修正が行われています。

  • PTC Creo 1.0のサポート(PC/Mac)
  • Autodesk ALIAS Autostudio 2012 (Mac)のサポート
  • Rhinoインポーターの機能向上
  • テクスチャーレンダリングの機能向上
  • 選択したオブジェクトをカメラの中央へ、画面フィットの機能追加
  • 3DConnexion社製3Dマウス使用時の操作性の向上

既にKeyshot 2をお使いのお客様にはマテリアルライブラリーをそのまま引き継ぐ、アップデート版が用意されています(メールでダウンロードパスを送っております。)

デモ版はこちらから御願いします。

IBL(イメージベースドライティング)に関して

イメージベースドライティング(IBL)に関して面白いブログがありました。こちらでも紹介したいと思います。KeyShotはIBLのみを光源として用いているソフトウエアです。参考になると思います。

このエントリーでは3Dソフトウエアを使う際に使用するライティングの種類を述べて次にイメージベースドライティングが何故有益なのかを説明します。

上の画像は典型的なCGライティング、スポットライトを用いています。ドラゴンモデルをレンダリングするのにに一般的なシェーダーを用いています。CGスポットライトはドラゴンの方向に向けられていてライトと陰、そして白いハイライトを作り出しています。この白いハイライトはフェイク=偽のもので、シェーダー内のスペキュラー値で決定されます。フォトリアリスティックなアプローチではありませんが、ライティング手法としては今日も一般的に多くのCGクリエータに用いられています。リアリズムをもっと付加するには光源を見えるようにして偽のハイライトを無くす必要があります。

上の場合は、エリアライトを用いています。これもイミッターを使う手法です。基本的にはスポットライトと同じテクニックです。ただし3Dの形状やオブジェクト側からライトを出力してそれが目に見えて、リフレクションも同時に表現されています。リフレクション内に光源が見えており、つまり本物ののハイライトが作成されているのでこれによりかなり(一つ上に比べて)リアリスティックに見えます。この場合、偽のスペキュラーは用いられていません。イルミネーションとリフレクションが程よくミックスされて上手く表現されています-これにより更にリアリズムが増しています。イミッター内に画像を置いたりライトを置いたりして微妙な、凝った表現をすることもできます-つまり実際の撮影でソフトボックスを用いるような効果です。窓のような形状を置く手法もあります。CGライトはシーン内どこにでも置くことが出来ます。どこにライトを当てたいかを正確に設定できます。

さて、ここからがイメージベースドライティング(IBL)です。上の画像ではHDRIの環境マップがライティングを行うように球形のオブジェクトに巻き付けられていて、レンダリングを行うとイルミネーションとリフレクションが同時に作られ、表現されます。ドラゴンはあたかもその環境に存在するが如く見えています。HDRIに内包された現実世界の微妙なディテール、その全てがうまくリアリズムに寄与しており、これがレンダリングの質感を高めています。

イメージベースドライティング(IBL)が持つ制限の一つがこれです。上の図でわかるようライトは常に球形状から中心に放射されています。このため、イメージベースドライティング(IBL)は3Dスペース上で特定の場所にライトを置くことが出来ません。これは例えば、建築の内装などには適していないことを意味します。逆に宝石、工業製品、自動車などのライティングを行う場合、それ以外にも球形のマップの中に置いてレンダリングするものには向いていることがわかります。球形のライティングマップの真ん中に置かれたオブジェクトとその周りにあるHDRIが作成する正確なライティングとリフレクション(ユーザーが欲する場所に置かれています)、これにより高品質のイメージが作成されます。ディテールと微妙な表現、この二つを同時に達成します。

他のHDRIを使ってライティングしたものです。HDRI内のディテールがリフレクション上で表現されてイメージをよりリアリスティックなものにしています。

HDR上でのライト数は無制限です。ライトの位置と種類を変えることにより、オブジェクト上のライティングを様々な形で変更、表現できます。

HDRイメージには無数の微妙なディテール表現が含まれています。堅いオブジェクトを表現するだけではなく、直接光、間接光の表現も可能です。上のイメージはソフトなHDRIデザインを用いたものです。通常の四角い、硬い表現のライトを用いるより程よい効果が得られます。カメラマンが良く、トレーシングペーパーや他の素材を使って間接的な柔らかい光を作り出しているのと同じ効果がここで見られます。

HDRイメージは例えば太陽光が雲によって覆われているといった複雑な表現も可能です。画像として捉えられるものは何でも光源として利用できます。イメージベースドライティング(IBL)の革新的な部分です。ライトを作成する際、非常にフレキシブルです。

イメージベースドライティング(IBL)は只微妙な表現を行うだけではなく、ライティングを行う際、表現上多くの可能性を(クリエィティビィティ)、秘めています。HDR Light Studioはインタラクティブにイメージベースドライティング(IBL)を作成するソフトウエアです。Synthetic lighting、HDR Picuture lightなどのツールを使って複雑で微妙なライティング環境を作成します。イメージベースドライティング(IBL)を用いたCGライティングを行う際に、斬新でインタラクティブな手法を提供します。

HDR Light Studioのブログから引っ張ってきた記事なので多少製品の宣伝も混ざっている所はご勘弁ください。ただし確かにインタラクティブで簡単にライティング設定が行えます。
ちょびっと補足すると上2つ、IBLを用いないものはOpenGLのライティングです。まあ以前からあるやり方なのでポピュラーなこととCGオペレーターが慣れていることもあって広く使われています。こちらの欠点はライトを足していくと重くなる、ということでしょうか。HDRIのほうは基本的に画像なのでライトの数は無制限です。ちなみにイメージベースドライティング(IBL)の最初の提唱者がKeyShotの開発者でもあるJensen氏です。10年以上前からアイデアはあったのですが当時のハードスペックでは追いつかなかった事情があります。そういう意味では以前では考えられなかったことが出来るようになってきました。