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NVIDIA Irayレンダラー その7:IBLによる環境ライティング

Category : Iray Renderer
DAZ Studio 4.8から搭載されるNVIDIA irayレンダラーの連載第7回の今回は、3種類目のライト、IBL(イメージ・ベースド・ライティング)をご紹介します。
このIBL、画像をソースとしてライティングすることで環境光を表現する手法で、そのためソフト上はEnvironment Lighthing(環境ライティング)として表示されている場合が多いですね。
IBLを使うことで、シーン内がその環境にあるかのように複雑でフォトリアルな照明と反射像を得ることができます。
今回はIBLの使い方と、そのプロパティを含めた調整方法についてご紹介していきます。

※今回の内容はベータ版時点でのものですので、正式リリース時の仕様とは異なっている場合があります。
※このライトについての公式ドキュメントはコチラで読むことができます。

Iray07 SS


■IBLの使用

IrayレンダリングのIBLはサンスカイライトと同じく、Render Settingsタブで設定するタイプのライトです。
このライトはシーン内に用意された球体または直方体のドーム(Dome)に環境マップ(Environment Map)を貼り付け、それを光源としてシーンをライティングします。

※正式公開バージョンのIrayレンダリングの初期設定では、サンプルのIBLライト(DTHDR-RuinsB-500.hdr)とヘッドランプを使ったライティングになっています。

今回は反射するサーフェイスを含む単純なシーンを用意しました。
サンスカイライトでレンダリングすると、こんな感じです。
Iray07 レンダリング プリミティブ1
※ユーザーがドームを配置する必要はありません。

まず、Render SettingsタブのEditorページ(Engine:NVIDIA Iray時)でEnvironment Modeプロパティ(Environmentグループ)を「Dome and Scene」または「Dome Only」にします。
Iray07 Render Settingsタブ1

続いて、Environment MapにIBLソース画像(Latitude/Longitudeタイプの横長HDR画像)を割り当てます。
今回はsIBLの「Alexs Apartment」を使わせていただきました。
Iray07 Render Settingsタブ2

この時割り当てる画像によっては極端な数値に変更されてしまう場合がありますので、初期値の2に戻しておきます。

その状態で一度レンダリングしてみます。背景になる環境マップを見るためには、InteractiveモードのIrayプレビューが適しています。
Iray07 レンダリング プリミティブ2

レンダリング時に背景が描画されていなかった場合は、Draw DomeがOnになっているか確認します。
Iray07 Render Settingsタブ3

少し暗いので、トーンマッピングを調整(Exposure Value 12)しました。
Iray07 レンダリング プリミティブ3

Dome Rotationプロパティで、ドームをY軸回転させて光と影の具合を調整します。
Iray07 Render Settingsタブ4
Iray07 レンダリング プリミティブ4


■ドームモードの変更

Irayでは環境マップを割り当てるドームの形状と大きさを変更することができます。
・Dome Modeドームの形をInfinite Sphere(無限の球体)/Finite Sphere(有限の球体)/Finite Box(有限のボックス)から選択します。w/Groundの付いているものは地平面も形成します。
・Visualize Finite Dome有限のドームの面に色をつけて、ドームを確認しやすくします。特にFinite Boxモードの時に有効です。
・Dome Scale Multiplierドームの大きさに掛け合わされる倍率です。
・Dome RadiusFinite Sphere時のドームの半径(cm)を指定します。
・Dome Width/Height/DepthFinite Box時のドームの幅/高さ/奥行き(cm)を指定します。
・Dome Origin X/Y/Zドームの中心位置(cm)をシーンの原点からずらします。
・Dome Orientation X/Y/Zドームの回転オフセットです。どちらかというとテクスチャのオフセットと考えた方が把握しやすいかと思います。
・Dome RotationドームをY軸回転させることで光の方向を調節します。これはサンスカイライトの方向にも影響します。
・Ground Texture Scalew/Groundモード時に地平面に割り当てるテクスチャの範囲をコントロールします。大きいほど地平面に割り当てる画像の範囲が狭まり、地平線位置が下がります。
・Ground Position Mode地面の高さをAuto(自動)/Manual(手動)から選択します。
・Ground Origin X/Y/ZGround Position ModeがManual時に、その中心位置(cm)をずらします。特にOrigin Yは地面の高さになるので注意が必要です。

ドームの大きさの違いは、主に動画に表れます。
静止画の場合はシーン内の全てのオブジェクトが納まり、ある程度大きさがあるドームであればほとんど違いはありませんが、ドームが小さいほどレンダリング時間は比較的短くなります。

IBLのみに背景を頼った場合、カメラアングルなどの関係でシーンのオブジェクトが宙に浮いてしまうことがあります。
Iray07 レンダリング グランド1

こんな場合はどうにかそれを隠す必要があります。

そんな時の解決法の一つが、Dome Modeをw/Ground(with Groundだと思われます)付きのものにすることです。
そう設定した場合、地面の高さにソース画像をうまく平面化した地平面が現れます。
Iray07 レンダリング グランド2

ただしもともと球体に貼り付ける画像を変形させているので、地平線付近にゆがみが出てしまいます。シーンのオブジェクトで隠すか、カメラのアングル調整でなんとかする必要があるでしょう。
Ground Texture Scaleプロパティを調整したのが次の画像です。
Iray07 レンダリング グランド3

もう一つの解決方法の作例として、前回の車のシーンのライトをIBLに変えてみました。

Predator_blue_ibl.jpg
Character:Predator Sports Car
Environment:City Roads
IBL Source:Park Tower (The Neighbourhood HDRI)

このシーンでは道路や柵のオブジェクトを配置することで、浮いてしまう問題を回避しています。
柵の向こう側が環境マップによる背景です。
また、ホイールのマテリアルの調整、伸びてしまっていたメタリックフレーク塗装の除去(前回から)などもしています。
状況にもよりますが、私は背景の空が白飛びしてしまっても気にしない!ことにしています。野外で人物を撮った映像などを見ても、晴天ならこんなものです。


■その他のプロパティ

プロパティグループ:Environment>Dome
環境マップなどに関するプロパティです。
・Draw Domeドームを背景として描画します。シーン内のオブジェクトに対するライティング、写り込みは変わりません。
・Environment Intensity環境ライティングの強度を調節します。これに比例して環境マップも明るくなります。
・Environment Map環境マップとして割り当てるテクスチャ(IBLソース画像)とその強度を指定します。ここが「Choose Map」となっている場合は、サンスカイライトでレンダリングされます。数値は環境マップの強度(=ライティングの強度)です。
・Environment Lighting Resolutionライトソースとしての環境マップの縦のピクセル数を変更します。極端に低く(32など)するとレンダリング時間がごそっと減りますが、環境ライティングの品質は低下します。
・Environment Lighting BlurOnで環境マップにガウスぼかしをかけます。環境マップが低解像度の場合に有効です。

プロパティグループ:Environment>Ground
地面となるオブジェクトを置かない場合は、シャドウキャッチャー機能を使って地面に落ちる影だけを描画させましょう。
・Draw GroundOnでシャドウキャッチャー機能が働きます。シャドウキャッチャーとはそこに地面があるものとして、オブジェクトが地面に落とす影をその地面がなくても描画する機能です。同時に地面より下にあるオブジェクトを描画しなくなります。
・Ground Shadow Intensityシャドウキャッチャーでできる影の濃さです。1より下の値だと影は薄くなり、1を上回ると影は不自然に濃くなります。



■今日の一枚

金属だと反射が大部分になってしまうので、他のシーンでもIBLを使ってレンダリングしてみました。
コントラストの高い室内シーンのHDR画像ってなかなかなく、ハードディスクの中を探し回ってコチラからダウンロードさせてもらったものを見つけてきました。
これも浮き解決法の一つ、「地面付近をアングルに入れない」ですね。
このシーンでは、部屋の大きさにしようと思いDome Modeを「Finite Sphere」に、Dome Scale Multiplierを「10」(10mの部屋って十分大きすぎますが)にしていますが、「Infinite Sphere」のままでもそんなに変わらないと思われます。

窓辺の女性

Character:Ember
Hair:Toulouse Hair (Genesis 2 Female Starter Essentials)
Costume:Hot Mess Outfit
Skin:Fusion Skin Textures for Callie 6
IBL Source:Dining room of the Ennis-Brown House

この肌テクスチャはSubSurfaceシェーダーを使ったマテリアルプリセットなのですが、適用後にさらに「Iray Optimized Genesis 2 Female MAT」を適用するだけでIrayでも高クオリティでレンダリングできました。
目の反射を抑えたぐらいで、あとはほとんどそのままの状態です。



今回の素材はこちら

Ember

Fusion Skin Textures for Callie 6

Hot Mess Outfit

Predator Sports Car

City Roads

The Neighbourhood HDRI


Comment

Iray Optimized Genesis 2 Female MATの適用

Iray Optimized Genesis 2 Female MATをG2F以外のフィギュアに適用したいんですが、何かいい方法ありますか。シェーダーがG2F専用になっていてうまくいきません。

Re: Iray Optimized Genesis 2 Female MATの適用

pontaさんこんばんは。

そうですね、「Iray Optimized Genesis 2 Female MAT」を適用したGenesis2の代表的なマテリアルグループ(Torso、Face、Lip、Fingernailsなど)の個別のシェーダープリセットを保存しておき、それを他のフィギュアにマテリアルグループごとに適用していくのが融通のききやすい方法かと思います。
その際テクスチャを上書きしないためにCtrlキーを押しながら適用し、オプション画面でImages:Ignoreとします。

他には適用したいフィギュアにGenesis2と同じマテリアルグループ名のサーフェイス選択セットを作っておく方法が考えられます。一度そうしておいたフィギュアをキャラクタープリセットとして保存しておけば、いろんなキャラクターセットに使いまわせるのが便利です。
Genesisにはこれが最適でしょう。

No title

参考になりました。ありがとうございました。
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