スポンサーサイト

Category : スポンサー広告
上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

DAZ Studio 3 Advanced その13:ShaderMixerでのIndirect Lightを試す

Category : Shader Mixer
今回も引き続きYoutubeのDAZ3DチャンネルのDAZ Studio 3(DS3)ビデオチュートリアルを実際に試してみたいと思います。
それは、「DAZ 3D - DAZ Studio Advanced Rendering Part 2」の後半、Shader Mixerを使ったIndirect Light(間接光)です。
今回はこのチュートリアルのキモになるフォトンマッピングについても、パラメータとレンダリング時間について検証してみたいと思います。
※今回の内容については、十分な資料が無い部分が多かったため不確実なところが散見されると思います。間違ってたらごめんなさい。ご指摘もお待ちしてますよ~。




■フォトンマッピング

以前、Advanced版に搭載されているプラグイン『UberEnvironment2』のご紹介をした時に、そのGIモードの記事を書きました。これと同じ事をShader Mixerで行うのが今回のチュートリアルです。

3DCGでIndirect Light(間接光)と言えば、ライトから発生した光が物体に当たった時に、そこでの照り返しの光も計算するライティングです。そしてそれを実現するためにフォトンマッピングという技法が使われます。また、フォトンマッピングを使うことで、コースティクスの表現も可能になります。だからチュートリアルがまとめられているんですね。

このフォトンマッピングという技法、ライトからフォトンと呼ばれるものを放射します。Shader Mixer上ではカメラにPhoton Mapperブリックを接続しますが、複数のライトがある場合にそれぞれのライトでの設定が衝突しないようにカメラに設定を持たせているのではないかと思います。Carraraなどではレンダリング設定に一括してフォトンマッピングの項目がありますし。そのため、Shader Mixerで作ったライトとカメラの2つが揃って初めてCausticsIndirect Lightが有効になるのではないでしょうか。


■ブリックの構成

さっそくShader Mixerタブでブリックを組み合わせていきます。
Shader Mixerタブについてはこの記事をご参考にして下さい。

ライトはShader Mixerでなにかしらを作ってください。前回の記事のようにスポットライトでもいいですが、今回は平行光源(Distant Light)にしました。この2種類は特にIndirect Lightの効果が出やすいようでオススメです。試しにArea Light(マテリアルに付加)も作ってみましたが、効果は得られませんでした。何か足りないのかもしれません。

カメラは今回こんな感じです。
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 > Indirect Light(Camera) と、Functions > Settings > Photon Mapper(Camera) をドラッグ&ドロップします。
3.  Indirect 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 インダイレクトライトカメラ

また、ルートブリックは複数置く事が出来るので、Indirect Light(Camera)とCaustic Light(Camera)を同時に使うことも可能です。


■ファイナルギャザリング

今回のシーンは四方を壁に囲まれた建物で、中央は吹き抜けになっています。
ライトはShader Mixerで作ったDistant Lightが1灯のみで、通常カメラでのレンダリングだと大部分が影の中に入って真っ暗です。
インダイレクトライト 中庭 間接光なし

これをIndirect Lightカメラに切り替えてレンダリングしました。
カメラのParametersタブの設定は次の項の画像の通りです。
すると、このような画像が得られます。
インダイレクトライト 中庭 ファイナルギャザリングOn
壁面で反射した間接光により、暗かった部分に光が入り込んで明るくなっています。

分かりやすいようにIndirect Lightの色(Tint)を赤にしてレンダリングするとこのようになります。
インダイレクトライト 中庭 ファイナルギャザリングOn Red
赤い部分が間接光によって照らされている部分というわけです。

ここで、「Do Final Gather」というプロパティに注目してみましょう。上の画像ではこれをOnにしてレンダリングしています。これをOffにしてレンダリングするとこのようになります。
インダイレクトライト 中庭 ファイナルギャザリングOff
インダイレクトライト 中庭 ファイナルギャザリングOff Red

Onの時に比べてOffの時は間接光が散漫なように感じられます。これは3DCGにおいてファイナルギャザリングと呼ばれるもので、フォトンマップの作成時に間接光のレイを処理する最後の1回にサーフェイスからの特定の数のレイを計算する(分散レイトレーシング?)ことにより、効率的な間接光の計算が行えるというものらしいです。これを使うと、レンダリング時間がOffの時に比べて格段に長くなるので、Offの状態で調整を行い、仕上げのレンダリング時にはOnにするという使い方が想定されていると思われます。といっても結構明るさが変わってきますけどね…。


■Indirect Lightに関するプロパティ

Indirect LightカメラのParametersタブでのプロパティはこのようなものがあります。
ShaderMixer インダイレクトライト カメラパラメータ

Indirect Light(Camera)Indirect Lightに関する設定です。
・Intensity間接光の強さです。
・Indirect Tint間接光の色です。
・Samples間接光のクオリティに関係します。
・Do Final Gatherファイナルギャザリングを行うかどうかを設定します。
・Max Distance間接光が届く最大距離です。ある面からの間接光はこの数値(cm)より離れた面には影響を及ぼしません。
・Min Depthレイの反射回数に関係するようです。「Do Final Gather」がOffの時に影響が大きく、数値が高いほど間接光は暗くなっていきます。この数値が0だと、光源からの直接光も計算に入れる(?)ようで、シーンはより明るくなります。「Do Final Gather」がOnの場合は0か1かの変化しかほとんど見られません。
・Sample Modeサンプリングのタイプです。ただ、差がわかりません。
・Illuminationライトのタイプです。間接光はほぼDiffuse成分ですが、Specular成分も無いわけではないようです。
Photon Mapper(Camera)フォトンに関する設定です。
・Photon Count飛ばすフォトンの数です。
・Shading Rateフォトンのクオリティに関係します。数値が低いほど精密に描画されます。
・Max Errorフォトンのクオリティに関係します。数値が低いほど精密に描画されます。



■レンダリング時間比較

ここからはIndirect Lightカメラのプロパティがどうレンダリング時間に関わってくるかを、レンダリング画像と共に検証していきたいと思います。
ベースとなる設定は上の画像の通りです。
※赤枠で囲んである箇所は、分かりやすいように明度を上げ、さらに少しシャープにしました。

まずはSamplesの値を比較しました。

ファイナルギャザリングOff
 Samples  64  35秒
 Samples 256  1分1秒
 Samples 1024  2分22秒

ShaderMixer インダイレクトライト Samples比較 FGoff1
ShaderMixer インダイレクトライト Samples比較 FGoff2
数値を高くするほど間接光の偏りが無くなっていきますね。

ファイナルギャザリングOn
 Samples  64  3分52秒
 Samples 256  15分28秒
 Samples 1024  1時間3分3秒

ShaderMixer インダイレクトライト Samples比較 FGon1
ShaderMixer インダイレクトライト Samples比較 FGon2
こちらは数値を上げるほどノイズがなくなっていきますね。しかしレンダリング時間もうなぎのぼりなので、256ぐらいで良さそうです。

次にPhoton Countの数値での比較です。

ファイナルギャザリングOff
 Photon Count  1000  35秒
 Photon Count 10000  35秒
 Photon Count 100000  45秒

ShaderMixer インダイレクトライト PCount比較 FGoff1
ShaderMixer インダイレクトライト PCount比較 FGoff2

ファイナルギャザリングOn
 Photon Count  1000  4分11秒
 Photon Count 10000  4分0秒
 Photon Count 100000  4分25秒

ShaderMixer インダイレクトライト PCount比較 FGon1
ShaderMixer インダイレクトライト PCount比較 FGon2

レンダリング時間に差はほとんど見られませんが、ファイナルギャザリングOffの場合は値を増やすほど光のだまのようなものがはっきりしてきて、ファイナルギャザリングOnの場合は間接光がどんどん暗くなっていってしまいました。この値をただ増やすだけではだめなようで、適度な値と上記のSamplesプロパティの調整が必要なようです。

続いて、Shading Rateです。
ファイナルギャザリングOffではこの数値がクオリティに影響しないようでした
ファイナルギャザリングOn
 Shading Rate 1  9分56秒
 Shading Rate 4  4分0秒
 Shading Rate 64  2分16秒

ShaderMixer インダイレクトライト SR比較 FGon

数値が低いほど精細に描画されています。そしてレンダリング時間は逆に増えていきます。
Max Errorの値はレンダリング時間にほとんど影響しませんでした。

Shading RateとMax Errorの2つのプロパティは、初期値(Shading Rate 4.0、Max Error 0.1)ですでに精度の高い計算をするようになっています。むしろ仕上げのレンダリングまでは数値を高くしておくのがレンダリング時間短縮に良いでしょう。

また、RenderタブMax RayTrace Depthの数値はIndirect Lightには影響しません。

ファイナルギャザリングをした場合としない場合で、別物?と思えるくらい傾向が違ってきているのが印象的でした。最初からファイナルギャザリングOnの状態でSamplesを抑え目にして、Shading Rateを上げることでレンダリング時間を短縮し、テストレンダリングをする方がいいかもしれません。
また、ファイナルギャザリングOffでSamplesを十分上げ、Photon Countは低目にすると、明暗のメリハリが無くなってしまいますがシーン全体が適度に照らされた状態になります。レンダリング時間も短いので、こんな設定もいかがでしょうか?

最後にこのシーンに最適と思われる設定で仕上げのレンダリングをします。
ついでにマテリアルにAmbient Occlusionを付加してみました。

Intensity 1.3
Samples 256
Do Final Gather On
Max Distance 1000
Min Depth 1

Photon Count 10000
Shading Rate 4.0
Max Error 0.1

インダイレクトライト 中庭 仕上げ
Environment:Trinity Atrium
Prop:Dragon Mortar

もう1シーン、今度はCarraraに付属していた室内シーンをDSにインポートしてレンダリングしてみました。

窓から差し込むDistant Light1灯のみで通常のカメラでレンダリングするとこのように半分以上が真っ暗です。
インダイレクトライト 室内 間接光なし

それをIndirect Lightカメラでレンダリングすると間接光により、部屋全体が視認できるぐらい明るくなります。
インダイレクトライト 室内 間接光あり

こういう室内シーンには最適の手法だということが分かっていただけたでしょうか?
局所的にとても明るくなる部分をいい具合にできればいいのですが、それは今後の課題にしておきます。



今回の画像の素材はこちら

Trinity Atrium

Dragon Mortar




Comment

ご無沙汰しております。またちょっと復帰しました。(;´∀`)
以前からShaderMixerによる間接光の表現は気になっていたのですが、レンダリング時間がとても長くかかりそうなのでまったく検証してませんでした。パラメータ設定の方法など、またいろいろ参考にさせていただきます。m(_ _)m

ご復帰おめでとうございます。
私もとうふさんのブログを参考にさせていただいているので、更新されるのを楽しみにしていますヽ(´ー`)ノ
風景だけでなく、人物のいるシーンで間接光を有効に使った例が示せればいいんですけどね。まだ迷走中です。
非公開コメント

著書
カレンダー
06 | 2017/07 | 08
- - - - - - 1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 31 - - - - -
検索フォーム
プロフィール

Kotozone

Author:Kotozone
製品の取扱説明書を読むのが大好きです

FC2ブックマーク
最新記事
カテゴリ
タグリスト

DSプラグイン V4 マテリアル DSシェーダ ライト DS基本 セール Genesis IBL アニメーション タブ解説 iray LuxRender Genesis2 スクリプト ダイナミッククロス ShaderMixer セットアップ Download レタッチ トゥーン バージョンアップ カスタマイズ SSS Photoshop ウェイトマップ NGM D-Form ERC ファー Miki2 IDL M4 大気 物理シミュレーション ボリューム Terrain パーティクル カラーコレクション Genesis3 モーフセット インスタンス アナグリフ V5 カメラ ロボット RAMDisk ダイナミックヘア Hexagon GIMP 3Dプリント SLG モーションキャプチャ Python K4 Linux 日本語訳 

最新コメント
リンク
月別アーカイブ
ご意見ご感想はこちらに

名前:
メール: 
件名:
本文: 

ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる

最新トラックバック
FC2カウンター
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。