Post on 19-Jun-2015
description
第 2 回 Unreal Engine4 勉強会
UE4 のパーティクルエフェクト2 本立て！
◆ はじめに
◆ はじめに
• とあるグラフィックデザイナーです
• エフェクト作ってます
• ＵＥ４ 分からないことだらけです
• 情報交換してくれる人モトム！
初級～中級くらい ( ？ )
◆ はじめに
（多少はマテリアルを触ったことがある人向けです）
資料はアップ予定ないです
◆ はじめに
（ほとんど実演ですスミマセン）
ハイペースで進行します
◆ はじめに
（画面の写真とか撮ってもらっても大丈夫です）
間違ってたらごめんなさい
◆ はじめに
（あとでコッソリ教えてください）
◆ アジェンダ
第一部 パーティクルエフェクトのマテリアル
第二部 パーティクルへのライティング
◆ アジェンダ
50分
50分
パーティクルエフェクトのマテリアル
◆ 第一部
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
ノード
ベースマテリアルノード
つなぐ！
基本部分は解説サイトがあります
◆ マテリアルの基本構成
（まずはこちらを読んでみてください）
『ゲームエフェクトデザイナーのブログ (UE4) 』
http://effect.hatenablog.com/
http://monsho.blog63.fc2.com/
『もんしょの巣穴 blog 』
https://trello.com/b/QClfo5l3/ue4
『背景アーティスト UE4 ビギナー勉強会』
http://envgameartist.blogspot.jp/
『背景アーティストのぶろぐ』
今流行りの物理ベースの
マテリアルってどう設定するの？
◆ マテリアルの基本構成
Ａ . まずは公式ページ読むべし
◆ マテリアルの基本構成
UE4 公式マニュアル『物理ベースのマテリアル』
https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Rendering/Materials/PhysicallyBased/index.html
UE4 公式マニュアル『マテリアル入力』
https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Rendering/Materials/MaterialInputs/index.html
実際にどう設定していけば良いかは
こちらの解説が分かりやすい！
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
SQUARE-ENIX Open Conference『リアルタイムワークフロー実演解説』http://www.ustream.tv/recorded/27215048
拡散反射・鏡面反射・金属と非金属の違い・
フレネル・ラフネス
‥このあたりが分かってくると、次のような
記事も徐々に理解できる部分が増えてきます
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
『カプコン独自のゲームエンジン「 Panta Rhei 」と
「 deep
down 」の技術的詳細に迫る CEDEC セッションレポート』
http://www.4gamer.net/games/032/G003263/20140911067/
http://d.hatena.ne.jp/hanecci/
『 hanecci’s Blog』
本題
エフェクトでよく扱うノードの紹介
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Constant- 定数 -
◆ マテリアルの基本構成
• Constant
• Constant 2 Vector
• Constant 3 Vector
• Constant 4 Vector
…
…
…
…
１
２
３
４
（各ショートカットキーを押しながら左クリックでノードを追加できます）
◆ マテリアルの基本構成
Constant 3 Vector
Constant
Constant
（数字を各入力ポートに繋いでいくだけでも立派なマテリアル！）
◆ マテリアルの基本構成
Add , Multiply- 足し算 と 掛け算 -
◆ マテリアルの基本構成
• Add
• Multiply
…
…
Ａ
Ｍ
テクスチャに色を付け足すなどは
一般的に Multiply( 乗算 ) で行います
◆ マテリアルの基本構成
「なんで？」っていう方は下記の記事を読んでみてください
『 [UDK] 色の基本的な考え方』http://maruta.be/effect/106
◆ マテリアルの基本構成
Multiply
（ A と B に入力された情報を掛け合わせます）
◆ マテリアルの基本構成
Multiply
◆ マテリアルの基本構成
Multiply
◆ マテリアルの基本構成
Divide , Power- 割り算 と 掛け算 -
◆ マテリアルの基本構成
• Divide
• Power
…
…
Ｄ
Ｅ
Power( 累乗 ) はコントラストの調整によく利用しま
す
雲模様テクスチャに Power をかけて Opacity に繋ぐ
ことで徐々に千切れるように消える表現も可能！
◆ マテリアルの基本構成
つまりこんな感じ
◆ マテリアルの基本構成
Power( 累乗 ) は演算系のノードの中では
処理が重めと聞くので控えたくなりますが
実際にどれくらい重いのかよく分かりません‥
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Texture Sample- テクスチャの参照 -
◆ マテリアルの基本構成
• Texture Sample … Ｔ
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
似たような３つの違いは？
基本的に Texture Sample で OK だけど
マテリアルファンクション (関数 ) の入力ポートに
繋ぐことができるのは Texture Object
◆ マテリアルの基本構成
Particle SubUV はアニメパターンを敷き詰めた
テクスチャをパーティクルでパターン再生する
時に使うのだけど、それはまた後に解説します
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
One Minus- 値の反転 -
◆ マテリアルの基本構成
• One Minus … Ｏ
テクスチャや RGB カラーを反転するのに便利
0 ～ 1 の範囲でクランプされている値に対して使用
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Particle Color- Cascade から色を取得 -
エフェクトツール「 Cascade 」で色を制御したい時の
最もベーシックな構成
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Vertex Color- 頂点カラーを取得 -
さらに頂点カラーの色も加えたい時の
ベーシックな構成
◆ マテリアルの基本構成
ここでちょっとマテリアルファンクションについて
プロジェクトで何 100 と増えていくマテリアルに
毎回同じノードを組んでいくのはとても非効率的！
◆ マテリアルファンクションについて
そこで新規マテリアルファンクションを作成して
入力ポートと出力ポートを用意
◆ マテリアルファンクションについて
そしてマテリアル内に放り込んで使用します
さっきのマテリアル構成がこんなにスッキリ！
後から中身を拡張したりもできる
◆ マテリアルファンクションについて
話を元に戻して‥
◆ マテリアルの基本構成
Texture Coordinate , Panner- ＵＶのタイリングとスクロール -
◆ マテリアルの基本構成
• Tex Coord
• Panner
…
…
Ｕ
Ｐ
◆ マテリアルの基本構成
Texcord で U と V のタイリング数を指定
Panner で U と V のスクロール速度を指定
◆ マテリアルの基本構成
Dynamic Parameter- Cascade から値を取得する -
◆ マテリアルの基本構成
超シンプルな例
Dynamic Parameter をメタリックに繋いだので
Cascade からメタリックの値を自由に制御可能にな
る
エフェクトでは UV スクロールを
カーブエディタでコントロールしたい時や
UV の初期値をランダムにしたい時などに利用
◆ マテリアルの基本構成
その他、色んな場面で使いたいのだけど
残念ながら現状は 1 マテリアルにつき
Dynamic Parameter の出力ポートは 4つまで
という制限がある ( ノードを複数置いてもダメ )
◆ マテリアルの基本構成
UV スクロールのコントロールかつ
UV の初期値をランダムにする構成は
説明が大変なのでここでは割愛
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Particle Sub UV- テクスチャのパターンアニメーション -
◆ マテリアルの基本構成
こういうパターンアニメをパーティクルで行う場合に
使うノードですが‥
実は Texture Sample でも SubUV アニメは可能
では Particle SubUV を使うメリットは‥？
◆ マテリアルの基本構成
Cascade の Required モジュールで SubUV アニメーションの
補間方法の設定「 Linear Blend 」が利用できる
つまりパターン切り替えをクロスフェードできる
◆ マテリアルの基本構成
Linear Blend はパターン切り替え速度を遅くしても
滑らかにアニメーションして見える
しかもゲームスピードがスロー再生中でも問題ない
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Depth Fade- いわゆるソフトパーティクル -
一言で言えば背景とのめり込みを緩和できる
◆ マテリアルの基本構成
使い方はカンタン
Opacity に繋ぐだけ
◆ マテリアルの基本構成
正確には背後の不透明オブジェクトとの距離が
近いほどピクセルが透明になる処理なので‥
◆ マテリアルの基本構成
背景に突き刺さったところにフェードが入る訳では
ないので注意 (図のように壁際で透明になってしま
う )
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Liner Interpolate- 直線補間 -
Alpha ポートに入力された 0 ～ 1 の値に応じて
0 に近いほど A ポート、 1 に近いほど B ポートの
値を出力するノードになります
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
色んな場面で利用できます
この後にも登場します
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Fresnel- フレネル反射 -
フレネル反射とは？
川などの水面を真上から覗くと水底が見えるけど
横から見ると景色が映り込んで水底が見えないように
視点の入射角によって光の反射率が変わる光学現象
◆ マテリアルの基本構成
このような感じで Lerp ノードで使用することが多い
◆ マテリアルの基本構成
Fresnel ノードは視点方向とモデルの法線が
正対すると 0 の値を‥
90度直角になると 1 の値を出力します
◆ マテリアルの基本構成
すると (主に )輪郭部を光らせたり
(主に )輪郭部を透明にするといった表現ができます
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
Bump Offset- 擬似的に視差をつける ( パララックスマップ ) -
実際のモデル表面よりもマテリアルが手前‥
または奥にあるかのように見せる
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
構成例
◆ マテリアルの基本構成
下図のような構成にすることで
二重スクロールのような表現も可能
◆ マテリアルの基本構成
Screen Position- 平行投影 -
カメラから平行投影したような表現が可能
◆ マテリアルの基本構成
◆ マテリアルの基本構成
構成例
◆ マテリアルの基本構成
モデルの角度や凹凸に関係なく
テクスチャが投影されています
ちょっとだけ応用編
◆ マテリアル応用編
Near Camera Fading- カメラめり込み対策のフェードアウト -
Pixel Depth ノードを使って
カメラに近付くほど透明にする構成です
UE4 の wiki にチュートリアルがあります
◆ マテリアルの基本構成
https://wiki.unrealengine.com/Visual_Effects:_Lesson_03_A:_Near_Camera_Fadin
g
◆ マテリアルの基本構成
構成例
◆ マテリアル応用編
Vertex Normal / WS- ワールドの頂点法線を取得してアレコレ -
法線が上向きの面に雪の質感を追加したり
法線が下向きの面に水面の反射を追加したり
‥ といった表現が可能です
『背景アーティストのぶろぐ』で詳しい解説があります
◆ マテリアルの基本構成
http://envgameartist.blogspot.jp/2014/10/pixelnormalwsvertexnormalws.html
◆ マテリアルの基本構成
構成例
上面 ⇒
下面 ⇒
◆ マテリアルの基本構成
構成例
◆ マテリアルインスタンス
◆ マテリアルインスタンス
1つのマテリアル構成を元に
バージョン違いが沢山必要な時‥
◆ マテリアルインスタンス
この構成で基本色のバリエーションが欲しい
◆ マテリアルインスタンス
この構成で基本色のバリエーションが欲しい
◆ マテリアルインスタンス
そこでとても便利なのが
マテリアルインスタンス！
◆ マテリアルインスタンス
元のマテリアルの一部の設定を
自由に変更できるようにすることを
パラメータ化すると言います
◆ マテリアルインスタンス
• 色違いのバリエーション
• テクスチャを差し替えたバリエーション
• 片面、両面
• アルファ合成、加算合成
• ソフトパーティクルあり、なし
◆ マテリアルの基本構成
• Scaler Parameter
• Vector Parameter
…
…
Ｓ
Ｖ
◆ マテリアルインスタンス
マテリアルインスタンスを使う
メリットは？
◆ マテリアルインスタンス
• シェーダーの再コンパイルを最低限にできる
• ベースとなるマテリアルの一括修正が効く
• 編集がとてもシンプル
• ゲーム実行中に動的にパラメータを変更できる
◆ マテリアルインスタンス
チームで詳しい人がマテリアルを作成して
他の人はインスタンスだけを扱う
‥ といった運用も可能
スタッフ全員が自由にマテリアルを組むと
品質や描画コストの統一や管理面で収集が
つかなくなる危惧もあるので、その対策にもなる
◆ マテリアルパラメータコレクション
◆ マテリアルパラメータコレクション
パラメータを集めたもの
かなり計画的に使う必要がありそう
◆ マテリアルインスタンス
エフェクトではどんな時に使えそうか？
例えば煙の色をレベルの明るさや色に応じて
一括でコントロールしたい時とか使えそう？
第一部はこれで終了