ボトルやガラスの表現

これも興味深いエントリーなので転載します。ガラスのボトル(この場合某有名清涼飲料水のボトルですが)のレンダリングに関してなのですがKeyShotの場合デフォルトのガラスマテリアルをアサインしてもそれなりの質感は出ます。が、CGはそこからのあと少し、もう一手間がリアリズムやクオリティを向上させることが多いのです。この場合はテクスチャーを使っているのですが以下がそのテクニックになります。

  • Photoshopでシアン色のテクスチャーを作ります。上から下に透明→シアンというグラディエーションがかかるようにします。
  • opacity=透明度のパラメータを30%ぐらいに設定、.png形式で(アルファチャンネルつき)で出力
  • ガラスマテリアルにラベルとして適用
  • マッピングタイプをcylindricalにしてラベル強度を2.5に設定

下の画像がそのテクスチャーになります。

モデルの色を弄るのではなくテクスチャを使うところがミソなのですが、元のフォーラムを見るとこれに加えてもう少し細かいテクニックを用いているようです。それに関して説明がありました。

ガラス=ボトルをもう少しリアルに見せるのに他の手法を用いています。ガラスの内側に波立つようなバンプマップを適用します。下のボトルを見てもわかるようにボトルに対して不均等にグラディエーションが掛かります。それらを生かしてハイライトや影も拡散させるようにします。KeyShot標準のwavy-bmps-normal.jpgを使ってスケールをあげます。

バンプのテクスチャーが下記になります。

単純にグラディエーションだけではなく他の要素(影やハイライト)も考慮して、という例です。面白いですね。

KeyShotでのテクスチャ操作。バンプ、カラー、スペキュラー、オパシティマップの作成

本家のブログにテクスチャに関する記事があったのでこちらにも紹介します。当ブログではあまり触れていなかったように記憶してますがトレーニングなどでは質問の多い項目です。ご存じの通りCGはテクスチャの表現が上手だとぐんとリアリズムが増します。テクスチャの操作も(他のKeyShotのオペレーション同様)特に難しいことはありません。基本を理解すると色々と応用が効くと思います。以下拙訳です。

KeyShotには100以上のテクスチャーが付属しています。木材、金属、その他多くのマテリアルが揃っています。但し世の中全ての素材をカバーすることは到底不可能です。自分で作る場合どうするか、Photoshopを用いての手法を簡単に紹介します。

バンプ、カラー、スペキュラー、オパシティマップとは?

簡単にいうと以下のようになります。

バンプマップ – 白黒の画像を用いて高低を(つまり凸凹を)表現します。
カラーマップ – マテリアルの色を表現(つまり置き換え)ます。
スペキュラー(反射)マップ – 白黒の画像を用いてリフレクションの強い部分、弱い部分を表現します。
オパシティ(不透明)マップ – 白黒の画像を用いて透明の部分と不透明の部分を表現します。

各マップの作成方法

いろいろな方法がありますがここではPhotoshopを使って上記4つのテクスチャーを作成します。(Photoshopの基礎知識があるものと仮定します)

ステップ1:Photoshopでテクスチャーの作成

1200 x 1200ピクセルのイメージを作成します。新しいレイヤーを追加してブラシツールを選択します。任意のブラシ、テクスチャーに加える色を選択します。brusheezy.comにはその他色々なブラシがあります。ウインドウ>ブラシ>ブラシからも調整が可能です。今回は下記のようなイメージを作成しました。

ステップ2:カラーマップの作成。

ペイントされていない部分(白い部分)を透明にしたい場合、バックグラウンドレイヤーを隠して.PNGフォーマットで保存します。この場合、マテリアルのディフューズ色が(テクスチャーが透明な為)そのまま表示されます。下記のようになります。

 

ステップ3:スペキュラーマップの作成

色をつけたレイヤーをダブルクリックしてレイヤースタイルを表示します。カラーオーバーレイをを選択して黒を選択します。.PNG形式で保存します。ご存じのように.PNG形式は透明な部分を保持します(アルファチャンネルを持っているので)。黒い部分は0%のリフレクション、白いエリアは100%のリフレクションとなります。下記のようになります

 

ステップ4:バンプマップの作成

背景レイヤーを表示して保存します。黒い部分が低く、白い部分が高く表現されます。ブラーを追加すると(フィルター>ぼかし>ぼかし(ガウス))高低差がよりスムースに表現されます。下記のようになります。

 

ステップ5:オパシティマップの作成

レイヤー>画像を統合、を選択、イメージ>色調補正>階調の反転を選択。KeyShot内では透明マップのパラメータがいくつかあります。但し、基本的にはこの設定で黒いエリアは完全に透明、白いエリアは完全に不透明となります。つまりペイントした部分は目に見えるエリアとなります。下記のように表示されます。

 

通常、透明マップはメッシュやワイヤーのように(つまり穴が空いた部分があるマテリアル)を表現するのに用いられますが錆びたもの、壊れたパーツにも効果的です。カラーマップを使って色の追加やグラディエーション、木目、ペイント自体の表現も行えます。

このように全てのマップを一度に作成するとスケールや配置が同じですのでその部分の調整が要らず便利です。

下記のイメージは異なるディフューズカラー、ディフューズマップを使用したものです。

おわりに

KeyShotは3.1になってかなりテクスチャー周りの機能が充実してきました。HyperShotの最初のバージョンは確かテクスチャーが扱えなかった(と記憶しています)ので、それから考えると着実に進歩しているといえます。

HDR Light Studioの新機能1

先日、新しいバージョンがリリースされたばかりですがHDR Light Studioの新しい機能、新バージョンの情報が入ってきました。以下、紹介していきます。

新しいプラットフォーム

MacとLinuxバージョンが用意されるようです。Mac版はリクエストが割合多かったものです。期待が持てます。

SunShade Node

名前の通り、既存のHDRの最も明るい部分、光源(例えば太陽の光)に対してコントロールを加えるものです。光源によりよく一定の角度からライトに模様がついてしまったりイルミネーションが強すぎたり、といったことが起こります。SunShade Nodeによりこういった不要なライトを効果的に排除します。ダイアル方式でHDRIライト内のあらゆるライトに対して輝度を調整します。下がCVMP 2011で展示したビデオです。因みにですがHDRは光源の部分の輝度が必ず弱いです。(カメラで撮りきれないため)同時にこのようなノイズがのったりといった現象が起こります。

 

LightPaint Tech

LightPaint TechとはLiveLightや(KeyShotなどLiveLightが操作可能なアプリケーション)からインタラクティブにライトをコントロールします。3Dモデル側をクリックしてここにライトをといったやり方なのでこれはとても便利だと思います。

CVMP2011

2011/11にLightmap社はCVMP 2011に出席しました。これは3DアーティストやVFX技術者の為のミーティングでそこで製品のスネークプレビューを行って彼らの意見を聞きました。下の動画がその時に公開したものです。

 

 

 

 

HDRIライティングの特徴

KeyShotやHDR Light Studioを使っていると、ああ、ここに置けたらみたいなケースが多いと思うのですが、下記のエントリー参考になると思います。
原文はこちらからです。

HDRI環境の中でオブジェクトの大きさがどのように反映されるか見てみましょう。CGレンダリングでのライティング用途において最も一般的に使われているのはパノラマ形状です。(他にVertical Crossなどがありますね)この四角形の画像は2:1のアスペクト比を持っています。球形状のオブジェクトにマッピングされるとレンダリングスペース上のある一点から360°を俯瞰してその視点を正確に表現します。HDRIは様々な方法で作成可能ですが今回はSpheronカメラで撮影したものと仮定します。

上の画像ではカメラは三脚に固定されています。魚眼レンズを用いており、180°いっぱいの画角を持ちます。真上から正面を通って真下までという形です。このカメラは上に向かって角度を変えて縦に切り取った横長の画像を作成します。それら画像が全て隣同士に並べられるとパノラマ画像ができあがります。

上の画像では赤い玉がカメラから遠ざけられています。結果としてパノラマ画像上ではボール自体は小さなものとなります。これはまあわかりやすいですね。

さてここからが面白い所です。上の画像では青い玉は赤い玉に比べてかなり大きなものであることがわかります。ただし、カメラの視点からは“見た目”はほぼ同じものとなります。赤い玉の後ろに青い玉の輪郭が見えるだけです。パースペクティブであることを考慮すれば当たり前のことかもしれません。それに加えてここでは、パノラマ画像上では大きさの概念、カメラ視点からオブジェクトへの距離の概念が無いこともわかります。オブジェクトは単純にビューの角度において一定の比率を占有するにすぎません。角度が大きければ、オブジェクトは近いかあるいは大きいかという風になります。

これはCGライティングにおいてHDRイメージを使用する時何を意味するのでしょうか?上の画像は2つのソフトボックススタジオライトを並べたものです。ビュー上では同じ角度を占めています。サイズがかなり違ってもパノラマ画像上では同じものとして見えます。

HDR Light Studioを実際に使ってライティング環境を構築する時、HDRI環境におけるこのサイズと距離の概念はとても役に立ちます。

上の画像では灰色のソフトボックスがリファレンスです。
ライトの大きさを二倍にするには、サイズを二倍にします。これはわかりやすいですね。
ライトの距離を二倍近づけるにもサイズを二倍にします。
この二つ、パノラマ画像上では同じ効果となります。両者に違いはありません。

HDR Light Studioでは50%のサイズで設定したライトは球形マップを照らすのと同じ高さを持ちます。つまり四角い/テント状のライトを作りたい時は50%×50%のサイズにするとこれが四角形の側面となります。HDR Light Studioの画面上で作成した例が下のものです。

そういえば、似たような作業をPhotoshopでも出来るという話を聞いたことがあります。HDRIをPS内でひっかいて、でも場所はインタラクティブにはわからないのでPhotoshopで保存してそれをMayaで開き直してMental Rayでレンダリングしてそれをいったりきたり、と能率は著しく悪そうですが確かにやってやれないことはありません。ただ、そういう根性論的な手法はあまり宜しくないとも思われます。こういうツールで短時間でライティング詰めて空いた時間を他の作業に使った方がよほど生産的です。

あと、一点、この説明非常にわかりやすいのですが、文中でもいわれているようにHDRIには距離の概念がありません。で、本当にピンポイントにここに当ててという場合にいささか制限があります。(特に車のような複雑な形状の場合です。上の画像ではヤカンなので問題は無さそうですがw。)つまりスタジオライティングを100%再現できるものでは無いということを予め念頭に置かれたほうが良いと思われます。で、ここから先はPhotoshopの出番なのですが、考えてみればレタッチ作業通常の写真でも行っています。そういう意味ではCGIに即したポスト処理を行えば、HDRIの持つ制限も充分カバーできると個人的には考えています。上に述べたようにツールでやれることはツールで効率よく行ってという手法です。

異なるパスの作成方法

KeyShotを広告/マーケティング用途に用いる場合、レンダリング後のイメージはそのままそっくり使用するのではなくPhotoShopなどを用いてポスト処理を行うことが通常のワークフローだと思われます。 続きを読む