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DAZ Studio 3 Advanced その12:ShaderMixerでコースティクスを表現

Category : Shader Mixer
DAZ Studio 4の情報が少しずつ発表されてきています。これまで、IKハンドルの追加、ビュー操作のキューブ実装、Puppeteerをモーフ調整に進化させた Shapeツールと新機能が発表されています。これらの機能で3.1とバージョン付けされているということは、まだまだこれから情報が出てくるのではないかという期待がありますね。数日前にYoutubeのDAZ3Dチャンネルにビデオが加わったリアルタイムポリゴンリダクションプラグインも興味深くはありますが、もっと革新的なウリが欲しいところです。私としてはアニメーションを作っていてコンストレイント(別のオブジェクトへの位置や回転の関連付け)と軸制御のための機構が欲しいと思うことがよくあります。

さて、前回DAZ Studio 3(DS3)のビデオチュートリアルをご紹介しました。今回はその中から、Shader Mixerを使ったコースティクスを実際に試してみようと思います。
※Shader Mixerはフリー版では使えません。



※今日の一枚の画像に屈折が反映されていなかったのでレンダリングし直しました。


■コースティクスって?

コースティクスとは何でしょうか。3DCGの分野ではよく聞かれる名称ではありますね。これは、光が透明な物体で屈折したり、金属に反射した時に、ある箇所に光が集まってできる模様です。海面下の物体に表れる光の紋様などもコースティクスらしいです。
この現象、従来のレイトレーシング法のみでは再現できず、フォトン・マッピングというものを使います。そこでDSでは、Shader Mixerでそれ用に構成したカメラ、ライト、マテリアルの3種を揃える事でコースティクスの表現を可能にしています。


■ブリックの構成

ビデオではサンプルのシーンとして、平面と球体をシーンに配置しています。この球体からコースティクスが発生するようにします。

それではShader Mixerタブでブリックを組み合わせていきましょう。
Shader Mixerタブについてはこの記事をご参考にして下さい。

まずカメラから。
1. File > New で開くダイアログで「Camera」を選択し「OK」ボタンを押します。
2. そこにブリックリストから、Root > Caustic Light(Camera) と、Functions > Settings > Photon Mapper(Camera) をドラッグ&ドロップします。
3. Caustic Light(Camera)ノードのオプションで「Show Advanced」にチェックを入れます。
4. 2つのノードをつなげます。
5. 「Create」ボタンをクリックして、カメラを作成します。
ShaderMixer コースティクスカメラ
Caustics Colorが赤になっているのは分かりやすくするためで、本番レンダリングでは物体によって色を変えます。

次にライトです。
1. File > New で開くダイアログで「Light」を選択し「OK」ボタンを押します。
2. そこにブリックリストから、Root > Lights > Spot Light と、Functions > Lighting > Shadows - Standard をドラッグ&ドロップします。
3. 2つのノードをつなげます。
4. 「Create」ボタンをクリックして、ライトを作成します。
ShaderMixer シェーダスポットライト
これは一番単純なスポットライトですが、他のライトでもShader Mixerで作ったものであれば良いようです。DSのメインメニューのCreateから作ったライトではなぜかダメです。

最後にマテリアルです。
1. (Surfacesタブでコースティクスを発生させたいサーフェイスを選択した状態で)File > From Scene で開くダイアログで「Material」を選択し「OK」ボタンを押します。
2. そこにブリックリストから、Functions > Settings > Caustics(Surface) をドラッグ&ドロップします。
3. Surfaceノードのオプションで「Show Advanced」にチェックを入れます。
4. そこへCaustics(Surface)ノードをつなげます。
5. 「Apply」ボタンをクリックしてサーフェイスへ適用します。
ShaderMixer コースティクスマテリアル
とにかくCaustics(Surface)ノードをくっつければOKです。また、Shader MixerプリセットのChromeやGlassを使ってもかまいません。


■コースティクスの調整

ここまでで4分42秒くらいまでの内容です。ここからはパラメータの設定と調整に入ります。

まず、球体のサーフェイスをSurfacesタブでチェックしましょう。
ShaderMixer コースティクスマテリアル パラメータ

このようなプロパティが追加されていますので、Photon Materialをmatte以外に変更します。目的とする物体の材質に合わせてください。ビデオではchromeにしています。
ライトを球体に当て、ビューポートのカメラをコースティクスカメラに変更して、レンダリングしてみるとその下の平面に赤い模様が浮かび上がります。これがコースティクスなのですが、この状態ではまだ粗いです。

コースティクスの精度を上げるには、以下の2つの方法があります。
(1) オブジェクトにConvert to SubDを実行してポリゴンを細かくする。
(2) コースティクスカメラの Caustic Light(Camera)欄のSamplesの値を増やす。

また、コースティクスが弱く分かりにくい時はコースティクスカメラの Caustic Light(Camera)欄Intensityの値を増やして下さい。
ShaderMixer コースティクスカメラ パラメータ

以上の工程を経てこのような画像が得られます。赤枠で囲った部分に強く効果が出ています。
コースティクス 球体テスト

球体のタイプはglassにし、コースティクスと関係ない部分でマテリアルを調整してあります。反射も屈折も設定していないので変な感じですが、逆に反射屈折のパラメータとコースティクスの現れ方には関係性が無く、Photon Materialプロパティのみに影響されるということですね。


■今日の一枚

基本を学習したところで、効果的にコースティクスが出そうなシーンを作ってみました。

デカンタと2本のグラス、その中のワインにコースティクスマテリアルを使いました。どちらもShader Mixerプリセットのglassをベースにしています。Part2のビデオによると、このプリセットを使う時にコースティクスが弱くしか出ない場合は、 Caustic Opacityを黒(0,0,0)にすると良いようです。
最初はDAZ Studio DefaultマテリアルにShader MixerでCausticプロパティを追加しただけのものを使っていたのですが、こちらのRefraction(屈折)が思い通りのイメージにならなかったのです。そのうち検証してみたいところです。
今回は反射や屈折を表現しなければいけないので、空いている所が無い室内のセットを使いました。
デカンタとグラスのあるテーブル コースティクスあり
Environment:Baroque Grandeur
Prop:Baroque Grandeur Service Set


同じシーンでコースティクスが発生しないカメラでのレンダリングはこんな感じです。
デカンタとグラスのあるテーブル コースティクスなし

コースティクスよりも屈折に悩まされたシーンでした(゚-゚;)



今回の画像の素材はこちら

Baroque Grandeur

Baroque Grandeur Service Set




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