【Unity道場 4月 ~アーティストの為のPBR再入門~】アーティストの為のPBR再入門

1 Generative Art — Made with Unity アーティストの為の PBR再入門

こんな方におすすめ ・アーティスト！ ・キャラ、背景などのアセット担当 ・モバイル向けタイトルを中心に制作 ・リッチな画作りにも挑戦したい LightWeight RPがおすすめです！ 2

LightWeight RP をすすめる理由 ・軽量。従来環境からの現実的な移行先 ・ハイエンドからのブレイクダウン ・理解しやすいシンプルな仕組み ・2019.1でプレビューが外れ製品版に 3

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LightWeight RP をすすめる理由 ・軽量。従来環境からの現実的な移行先 ・ハイエンドからのブレイクダウン ・理解しやすいシンプルな仕組み ・2019.1でプレビューが外れ製品版に ハイエンド開発の再入門に最適 5

Photo Realistic CG サーフェイス ・Standard(Physically Based) ライティング ・Single Path Forward Rendering カメラ・ポストプロセス ・Post Processing Stack V2 6

Photo Realistic CG サーフェイス ・Standard(Physically Based) ライティング ・Single Path Forward Rendering カメラ・ポストプロセス ・Post Processing Stack V2 7

物理ベースマテリアルの 効果的な設定と美観的 影響、作業の進め方 物理ベースの利点 定量的、非属人的な設定 挙動の整合性 美観の向上 8

スペキュラーを軸とした マテリアルの構築 まずはおさらいから 9

スペキュラー(Specular) ・鏡面反射 ・映り込み全般(≠ハイライト) ・光源からの色をそのまま返す ・光源、表面、視線の向きに よって発現が変化する 10

比較 OutLine

比較 Diffuse

比較 Specular

比較 Specular + Diffuse

スペキュラーの効果 ・形状認知 15

Base Model ・1732 Triangle ・884 Vertex 16

Lambert Specular OFF 17 Lit(Physical Based)

Simple Lit Lit(Physical Based) 物理ベース マテリアル 18

物理ベース マテリアル 19

スペキュラー(Specular) ・光源からの色をそのまま返す ・光源、表面、視線の向きに よって発現が変化する ・フレネル反射が起こる ・金属特有の反射が起こる ・表面の円滑さで発現が変化する 20

フレネル反射 Simple Lit Lit(Physical Based)

フレネル反射 22

フレネル反射 PBR Simple Lighting 23

フレネル反射 PBR Simple Lighting 24

フレネル反射 25

フレネル反射 ・回り込む形状の認識向上 ・変化の差異による質感把握 ・階調による奥行き感の認識 ・動的で大きな輝度変化 物理ベースの基本的な挙動

金属特有の反射 ・金属光沢は金属の定義の一つ ・ほぼスペキュラー ・特定の金属はスペキュラーに 色がつく(有色金属) 非金属とは異なる スペキュラーの見え方 27

金属特有の反射 Metallic ＝ 0.7の解釈？ ・非金属との化合物 ・金属塗装(フレーク、レイヤー) ・非実在素材 ・味付け(構造色、サテン生地) 中間値には明確な指標がない 28

表面の円滑さ ・マイクロファセット ・スペキュラーの拡散、 再分配、遮蔽 ・ジオメトリ由来 強度はスケールによる 値には明確な指標がない 29 PBR Simple Lighting

Ambient Occlusion ・遮蔽箇所の事前計算 ・リアルな質感表現では ディティールを重視 ・効果を強めると立体感は 強調されるが現実感を損なう 30

Ambient Occlusion Ambient Occlusion CG Real 31

スペキュラー(Specular) ・光源からの色をそのまま返す ・光源、表面、視線の向きに よって発現が変化する ・フレネル反射が起こる ・金属特有の反射が起こる ・表面の円滑さで発現が変化する 32

物理ベースマテリアルの 設定ルール Albedo Metallic Smoothness Occlusion 任意 O,1以外指標がない 指標がない 指標がない それでも何とかなるのが 物理ベースマテリアル 33

これを踏まえて、実例 34

従来アセットの物理ベース化 35

アセットの構成 FBX Color Normal map 36

そのままLWRPに インポート 従来RPのマテリアルは LWRP では使えない LWRP/Simple Litに テクスチャをセット 37

IDマップの作製 カラーテクスチャを利用 して質感別に塗り分け IDマップとして保存 38

Substance Painter への読み込み ・FBX、IDmap、Normalmap ・AOは自動で生成 ・Normal mapの上下が 反転している場合は Gチャンネルの階調を反転 39

マテリアルの割り当て 40

マテリアルの設定 Albedo 0.58,0.60,0.45 Albedo 0.50,0.50,0.50 Albedo 0.32,0.32,0.32 Rough Metallic Rough Metallic Rough Metallic 0.3 0.1 0.2 1 0.4 1 Albedo 0.05,0.03,0.03 Albedo 0.42,0.01,0.01 Rough…３段階 Rough Metallic Rough Metallic Metallic…２段階 (0,1除く) 0.4 0 41 0.2 0.2

マテリアルの反映 42

マテリアルの反映 ・Albedo、Smoothnessに 0、1を使わない ・Metallicは0、1が基本 ・Smoothness、Metalicの 体感は曲線的に変化 43

LWRP PBR向け各マップの出力 RGB Albedo / Transparency Metallic / Smoothness Normal Ambient Occlusion 44 Alpha

お土産 Substance Painter 2018 LWRPの出力プリセット作りました。 ダウンロード 45 使い方(Qiita)

Unity LWRPに インポート ・新規マテリアルに 各マップをセット ・Albedoは乗算なので 注意(カラーを1に) ここまで１時間弱！ 46

この後の作業 ・ディティールアップ 質感の調整 パネルライン ゴチャメカ マーキング ・ウェザリング 汚れ ダメージ 使用感 塗装剥げ 退色 ここからが楽しい時間 47

終わりに ・PBRマテリアルは使うだけで一定の効果アリ ・LWRPのPBRマテリアルは設定がシンプル ・PBRマテリアルの共通は押さえており HDRPなどのより高度な質感設定に活かせる ・既存アセットの改造から始めてみると 物量感などもわかるかも 48

LWRPで物理ベースマテリアルを マスターしましょう 49

50 Generative Art — Made with Unity おまけ１： マテリアルワークフロー

マテリアルワークフロー FBXの埋め込みマテリアルを 利用して非破壊に近い ワークフローを構築できる 51

マテリアルワークフロー Extract Materials FBXに埋め込まれた マテリアルを独立した ファイルとして出力 する機能 52

マテリアルワークフロー 任意のフォルダに出力 出力後のマテリアルは通常の マテリアルと同様に編集可能 FBXの埋め込み情報を用いて プロジェクトのマテリアルを 紐づけている 53

マテリアルワークフロー 万が一上書きしたモデルから マテリアルの紐づけ情報が 欠損していた場合 同じマテリアルを使った別の モデルをインポートする場合 54

マテリアルワークフロー Remapped Materials FBXの埋め込み情報から 既存のマテリアルを検索 置換する機能 55

56 Generative Art — Made with Unity おまけ２： LWRP Sample Sceneの設定

LWRP Sample Sceneの設定 ・Directional Light (intensity 2) ・GI配置済み ・Post Process 57

LWRP Sample Sceneの設定 58

LWRP Sample Sceneの設定 59

おわり 60