Kiteの少年と学ぶUE4.11の新シェーダ
- 1. Unreal Fest Osaka | 2016 Kiteの少年と学ぶ UE4.11の新シェーダ
- 2. 内容 ● Eyeマテリアル ○ 各部名称 ○ Content Examplesのマテリアル ○ 改造方法 ● Hairマテリアル ○ Content Examplesのマテリアル ○ 少年のマテリアルを調整 ○ よりリアルにするための改造 ○ ライトの問題について
- 3. Eyeマテリアル • Content Examplesにマテリアル例がある M_EyeRefractive 特にこだわりがなければこれを使うほうが楽 • 実際に使用されているマテリアルインスタンス M_Sparrow_EyeRefractive_Inst Sparrowって何？ Paragonの彼女
- 4. Eyeマテリアル：各部名称 • コメント等に英単語があるので簡単に解説 • Iris：虹彩 黒目の周りの模様 • Pupil：瞳孔 いわゆる黒目 • Sclera：強膜 いわゆる白目 • Limbus：角膜輪部/角膜縁 虹彩と白目の境目の部分 出典： Wikipedia
- 7. Eyeマテリアル：ML_EyeRefraction • Iris UV Mask 全体UV上の虹彩のマスクを求める テクスチャは白目と虹彩を分けている 合成時にこれを使用する メッシュのUVは白目用 • IrisUVRadius 虹彩部分が最終UV座標に対してどの程 度のUVサイズになるか • UV メッシュのUV • LimbusUVWidth 角膜輪部の幅をUV座標で指定 x:テクスチャブレンド幅 y:シェーディングブレンド幅
- 8. Eyeマテリアル：ML_EyeRefraction • Refraction Direction 前眼房に侵入した光の屈折ベクトルを求める • InternalIoR 前眼房のIoR ほぼ水と同じ 外部のIoRは空気のものを使用 Customコード内部にマジックナンバー • NormalW ワールド空間の法線ベクトル • CameraW ワールド空間の視線ベクトル
- 15. Hairマテリアル • Content Examplesにマテリアル例がある M_Character_Hair そのまま使うのは難しい ただし参考にできる部分は多い • TemporalAAの利用を推奨 特にヘアプレーンを使用する場合 板を複数枚重ねるタイプ OpacityMaskで抜いた部分が特に汚くなる
- 16. Hairマテリアル：Content Examples • パッと見は複雑だが、見た目ほど複雑ではない そのままは使えないので重要な部分をピックアップ • Scatter, Roughness, Backlitは定数 下手に変化させるより定数の方が扱いやすい Backlitは廃止予定 • Tangent 髪の流れを設定する 重要 • Pixel Depth Offset (PDO) 実はとても重要 • Edge Mask ポリゴンを水平に見た際のOpacityMask処理 • 各種ノイズ OpacityMaskとPDOのノイズはTemporalAAを使うこ とを意図している
- 18. Hairマテリアル：少年の髪を調整 • Tangent 髪の流れを指定するTangentMapを別途作成 髪の流れがタンジェント空間に対して一定ではなかったから FlowMapと作り方は同じ 今回はSubstance Painterを使用 http://monsho.blog63.fc2.com/blog-entry-198.html Tangentをそのまま使うか法線マップとの外積からBinormalを求め、再び外積をとってTangentに戻 す TangentのZ値をノイジーにするならそのまま使っても問題なかった TangentのZ値をノイジーに Content Examplesと同様、-0.3～0.3の範囲内 LerpのAlphaには法線のZ値かラフネスマップの結果を使用 法線のZ値を加工した方が個人的には良かった
- 21. Hairマテリアル：少年の髪を調整 • Roughness Scatterと同様にMinとMaxを指定してLerp Scatterと違ってそれほど効果はないので定数でも良かったかも • Base Color 定数、もしくはオリジナルのカラーマップ 定数で十分な印象 調整もしやすい • Pixel Depth Offset 地肌が見えてしまったりとあまり良い結果を得られない ソリッドメッシュに対してはオススメできない
- 24. Hairマテリアル：よりリアルにするために • Sparrowさんに学ぶ 髪のメッシュは2段階 ベースとなる形状はDefaultLit その上に薄くかぶせるようにベースと似た形状のHairマテリアル、OpacityMaskあり HairマテリアルはContent Examplesにものに似ている • 少年モデルにも適用してみた 髪メッシュをコピーして2重化 マテリアルは別に設定 薄くかぶせるようにするのはワールドポジションオフセットを使って法線方向に膨らませて対応 かぶせる方(ヘアラインメッシュ)はContent Examplesのものをほぼそのまま移植 TangentのみTangentMapを使用している その他テクスチャの差替
- 26. Hairマテリアル：よりリアルにするために • 結果 2重化すると髪のボリューム感、束感が出る しかし綺麗かと言われるとイマイチな感じ 硬い感じがする Hairマテリアルのみは綺麗すぎるが、どちらがいいかと言われると… OpacityMapを別途作成したが、これをもうちょっと綺麗にするといいかも • Content Examplesのマテリアルとの違い OpacityMaskにDitherを利用していない ベースメッシュとPDOを使用している場合は不要 結果は少し変わってくるが、比較しないとわからない程度 TangentMapの使用 使用しているテクスチャの種類 OpacityMapはラフネスマップを調整して作成 Unique_Hair_Valueの代わりはラフネスマップ
- 27. Hairマテリアル：よりリアルにするために • Pixel Depth Offsetの有無による違い PDOを使用するとOpacityMaskのDitherは不要 深度テストの関係でベースモデルに遮られて非表示となるため 使用しないとヘアラインが平坦になる PDO:OFFPDO:ON
- 28. Hairマテリアル：よりリアルにするために • ベースメッシュをDefaultLitではなくHairマテリアルにしてみたらどうか？ 髪束感が残りつつ綺麗になってる ただし処理速度に注意 Hairのみ DefaultLit + Hair Hair + Hair
- 30. Hairマテリアル：ライトの問題について • シャドウキャストしておけば問題ない？ シャドウマップの精度が問題になる シャドウとして割り当てられるピクセル数が少ないと正しい遮蔽情報が得られない ライトビルド前のStationaryLight、ライトビルドとは無関係なMovableLightは影響を受けやすい StationaryLightはライトビルド後にオブジェクトごとのシャドウマップが作られるのでかなりマシ MovableLightで綺麗に描画したい場合はオブジェクトごとに “Dynamic Inset Shadow”を有効にする ただし重い Stationary(ビルド前 ) Stationary(ビルド後 ) Movable
- 31. 結論 • Content Examplesは偉大 製品に載っているアセットも含まれてたりする 新しいExampleが追加されてたらチェックしよう！ • シェーディングモデルが追加されても適切なマテリアルが作成できなければ意味がない マテリアル側で対応しなければいけない部分も多い Eyeマテリアルの屈折 HairマテリアルのPDO など Content Examplesだけだと不十分な場合もある Hairメッシュの2重化 検証してみないとわからない 検証結果を公開すると喜ぶ人も多い 集合知でUE4を攻略していこう！