続・物理挙動っぽいカメラを作ってみた

ローカルな勉強会で発表するため、過去に作った物理カメラを
久しぶりに改造してみた。（過去記事はこちら）


【前回からの変更点】
・パラメータ連動の計算をより正確なものに変更
・ズームレンズのｆ値自動調整を削除
・画像素子サイズを追加。35ｍｍ、APS-C、フォーサーズから選択。
　画像素子サイズは設定に応じて焦点距離・Ｆ値に補正が掛かる
・シャッター速度に連動するモーションブラーを実装

【追加アトリビュート】
物理カメラは以下の追加アトリビュートのみで設定できる。

・焦点距離（レンズ）
・開放Ｆ値（レンズ）

・画像素子サイズ
・絞り
・シャッター速度
・ＩＳＯ感度


【レンダリング作例】

【画像素子サイズ比較】

画像素子以外変更していないので３５ｍｍではオーバー気味に
なっているが、画角・露出が変化しているのが確認できる。

【モーションブラー比較】

シャッター速度を落とす事でモーションブラーが発生する事と合わせて、
露光調整の為に絞りを変更している影響で被写界深度にも違いが
出ていることが確認できる。

相変わらず自習・趣味の域をでない内容だが、手軽にリアリティが
得られるので、急ぎの仕事などでは役に立つかもという感触が得られた。

【追記】
ここで作ったカメラRIGを使い、CEDEC2014「スカルプトマイスター！」の
完成動画をレンダリングさせて頂きました。

【CEDEC 2014】スカルプト・マイスター！

プラスチカ 浅井真紀 / 沙悟浄・完成動画

カプコン 黒籔裕也 / 猪八戒・完成動画

ModelingCafe 山家遼 / 孫悟空・完成動画

Double Negative Visual Effects 田島光二 / 三蔵法師・完成動画

Maya2012発表

今年も前年と同じく、GDCでAutodesk製品の2012バージョンが発表された。
Mayaは2010→2011の大刷新に比べると、だいぶ地味な印象。
2011は1年間のうちに、SAP含めると６バージョンリリースされているし、
2012はその延長線上かなと思った。
個人的には2011は結構気に入っているのでこのままの感じで行って欲しい。

すでにいろんな場所で紹介されている、動画による新機能紹介は下記(動画は英語)
http://www.autodesk.co.jp/adsk/servlet/pc/index?siteID=1169823&id=14515689

日本語の新機能一覧はボーンデジタル様のサイトが一番見やすいと感じた。
http://www.borndigital.co.jp/software/info.php?id=88&pid=1

とりあえず触ってみたいのは、MotionBuilderとUI・ソルバが統一されたというHIKかな。

2011年始のご挨拶

すっかり遅くなりましたが、明けましておめでとうございます。
昨年末は若干更新が滞りましたが今年もぼちぼちメモ書きを続けようと思います。

今年は予想通りに進めば、

・FBX出力設定の再確認
・リアルタイムシェーダへの(何度目かの)挑戦
・ゲームエンジン「Unity」の運用
・MayaのMEL、PSのjavascript、SIのvbsの作成、運用

などに挑戦することになりそうです。
なんだかMaya関連が少ないですが…。

近しいテーマで作業されている方がいらっしゃったら、
ぜひ情報交換できればと思います。
Twitterなどにもおりますのでお気軽に。

それでは今年もよろしくお願い致します。

フランスのCG雑誌を買ってみた

ひさしぶりの更新。実はフランス旅行に行ってまして。
で、せっかくなのでお土産に現地のCG雑誌を買ってみた。
　
　
これがフランスで買った3DCG雑誌「3DMag」
ルーブル美術館地下のメトロ出口近くにある雑誌屋にて購入。
 
　


3dsMax,Mayaなどお馴染みの文字が並ぶが、なぜかSoftImageだけどこにも無い。
もしや不人気？
背表紙見ると、2010年7月号でNo.3なので、隔月発行なのかな？
ちなみに私は全く仏語読めないけど、CG雑誌ぽいのはこれだけだったので迷わなかった。
　
　

　
巻頭特集は日本でも有名なデザイナー、DanielSimonさんの対談。
多分、著書の「COSMIC MOTORS」が仏語翻訳されて～、みたいな内容？
去年ぐらい日本の「AXIS」に載ってた内容に似てる印象(雰囲気のみ)
　
　

　
ワルシャワ？在住のMichalKwolekさんによる、3dsMaxでのオリジナルメカ作成記事。
ライターが国際的なのもうらやましい。読む側も書く側にとっても。
　
　

　
オーストラリアのBillyChengさんによる、これも3dsMaxの作例。
作り方よりもデザイン完成度の高さが気になる。
"38 minutes de rendu"は「レンダリングに38分掛かりました」の意だと思う…。
　
　

　
ブラジルのMarcosSampaioさんによるmodoでのフォトリアルな熊の作成。
modoって全然触ったことないけどファーが綺麗。レンダラー何だろう？
　
　

　
カナダのChrisNicholsさんによる、ZBrushとMayaを使ったクトゥルフ･クリーチャーの作例。
ライティングやマルチパスレンダーなど、レンダリング設定に注力した感じ？
　
　

　
ウクライナのYaroslavLebidkoさんによるBlenderのチュートリアル。
レンダラーにV-RayとYafaRayを使用。YafaRayって何？
仕上げにGIMPを使うなど、フリーツールにこだわった作例かも。
　
　

　
ワンポイントレッスン的な連載？
偶然このブログに描いた、Mentalrayでの被写界深度の設定と同じ内容が
書かれてたので親近感アップ。
　
　

　
付録CD。チュートリアルビデオ以外にもモデルやテクスチャのデータが収録されている。
BMWの1シリーズって今流行ってるのかな？別の本でも見かけた。
　
　
　
海外の雑誌は紙質が悪くペラペラなものが多いけど、「3DMag」は割としっかりした作りだった。
値段は7.9ユーロで850円ぐらい。日本のCG雑誌の半額程度なのはだいぶ安い気がする。
読めないなりにフランスのCG事情も伺えて結構面白く、他の国のCG雑誌も読んでみたくなった。

物理挙動っぽいカメラを作ってみた

以前からフォトリアルな画作りにはカメラ(リアル･CGとも)の勉強がもっと必要だと
感じていたので、実際の制作に役立つかはさておき、自由研究的なノリで作ってみた。
画角、トーンマップ、被写界深度が正しく連動するカメラ。



内部的にでたらめな計算が多いので、物理的(Physical)というよりは現象的、
「Phenomenon Camera」と言った方が正確かもしれない。 詳細は以下に。


【制作目的】
　HDR環境下で、実在のスチルカメラと同じ設定のみを用いて、現実に近い
　レンダリングイメージが作れるカメラを目指す。
　現実のカメラの知識のみで絵作りが出来る事が目標。
　画角･トーンマップ･被写界深度の物理的な相互連動に加え、クオリティと
　計算負荷の自動コントロールも行う。

【条件・設定】
　光源はHDR。マテリアルは物理的に正しいシェーダを用いて、正しい
　ダイナミックレンジを持ったシーンを用意する。

　レンズは14～54mm、ｆ2.8～3.5のズームレンズという設定。
　ズームに合わせてリニアにｆ値が変化するものとする。
　Aimカメラをベースとし、オートフォーカスを実現する。
　カメラシェイプノードに、一般的なスチルカメラの設定項目を
　エクストラ･アトリビュートとして追加。
　そのパラメータを使って各アトリビュートのエクスプレッションを作成していく。
　追加アトリビュートは以下の５つ。

　・焦点距離
　・開放F値
　・絞り値
　・シャッター速度
　・フィルムのISO感度


【エクスプレッションの構築】
　エクスプレッションで以下のように計算を行い、関連付けしていく。

　　・焦点距離　から　開放F値　を算出
　　・開放F値と絞り値　から　最終的なF値　を算出
　　・合焦距離と焦点距離と最終的なF値　から　被写界深度　を算出
　　・最終的なF値とシャッター速度とISO感度　から　トーンマップを算出
　　・被写界深度　から　レイサンプル数　を算出
　
　最後の項目はカメラと関係なく、クオリティと負荷のバランスのための設定。
　レンダー結果を比較すると、ボケの面積が広いほどノイズが多かったので
　被写界深度が浅い(ボケが多い)ほどサンプル数が上がるように設定した。
　
　
【完成したカメラでのレンダリング】
　いろいろな設定でのレンダー結果。
　

① f=32mm,1/140sec,F1.4,ISO100,距離113.5cm
　

② f=14mm,1/140sec,F1.4,ISO100,距離113.5cm
　

③ f=54mm,1/140sec,F1.4,ISO100,距離113.5cm
　

④ f=20mm,1/140sec,F1.4,ISO100,距離40.2cm
　

⑤ f=20mm,1/140sec,F1.4,ISO100,距離63.8cm
　

⑥ f=20mm,1/140sec,F1.4,ISO100,距離19.1cm
　

⑦ f=20mm,1/140sec,F1.4,ISO100,距離67.5cm
　

⑧ f=20mm,1/140sec,F4.0,ISO100,距離67.5cm
　

⑨ f=20mm,1/140sec,F1.0,ISO100,距離67.5cm
　
・レンズが広角になるほど画面が明るく、被写界深度が浅くなる(①②③)
・被写体(合掌距離)が近いほど、被写界深度が浅くなる(④⑤⑥)
・絞りが大きいほど画像が暗く、被写界深度が深くなる(⑦⑧⑨)
　
というような連動が割と自然に実現できた気がするので、今後しばらく使ってみて、
さらに精度を上げてみようと思う。

Maya2011 BonusTools 配布開始

一昨日からThe AreaサイトにてMaya2011用のBonusToolsの配布が始まったので、
さっそくインストールしてみた。
　
私は問題なく入れることが出来たが、内外問わずインストール失敗の報告がある様子。
最近のバージョンでは試していないがそもそもWindowsVista以降、
普通にインストール出来ない不具合があったのだが、それは改善されているのだろうか？

うまくインストールできなかったら、過去記事のインストール手順がおすすめだが、
成功しなかったとの報告もあり、この手順も完全ではないらしい。


Maya2011BonusToolsのダウンロードはこちらから
(ダウンロードにはThe Areaへのログインが必要です)


さて、今回のBonusToolｓでの新機能はHelpによると、
"Auto Unwrap UVs Tool" というUV展開ツール1つだけ。

展開方法などを設定後、開くエッジを選択し実行するとUVが展開される。
各設定の内容をわかる範囲でメモ。(誤訳あるかもしれないので参考程度に)
　
　
【Auto Unwrap UVs Tool】
　【UV Shell Creation】
　　　[Uniform Face Method]･･･UVスペースでのUVの各フェイスを、同じサイズにする
　　　[Proportional Face Method]･･･3D空間上のサイズに沿って、各フェイスをスケーリング
　　　[Basic Unfold]･･･シンプルなアルゴリズムを用いてUVを展開する
　　　[Advanced Unfold]･･･特定の軸を基準に、対称を考慮しつつ展開する

　　　[Initial Projection]･･･ Advanced Unfold使用時のみアクティブになる。軸の指定。

　【UV Shell Layout】
　　　[Uniform Fit]･･･UVが0～1のUVスペース内で歪みのないレイアウトになる
　　　[Stretch Fit]･･･UVが0～1のUVスペースに合うようスケーリングされたレイアウトになる
　　　[Proportional Fit]･･･3D空間上でのサイズに基づいて、他の既存UVにサイズを合わせる
　　　[None]･･･UVスペースでサイズを全く変更しないレイアウト

　【Display Settings】
　　　[Use Test Pattern Shader] チェッカーパターンのテスト用シェーダをアサインする
　　　[Set Edge Color to Red] - 展開したUVのエッジを赤く表示する
　　　[Isolate Select Object/Faces] - 選択されているオブジェクト・フェイスのみを表示する


以前サンプルで作ったうねったパイプでこの機能を試してみたが、綺麗な長方形にUV展開
された。人物モデルなどにどの程度有効かは今後の検証次第だが、上手く使えば
便利そうな機能だと感じた。

また、この機能以外にもデフォーマウェイトのインポート/エクスポートがメニューに
追加されているが、Helpにも未記載だったので詳細不明。
おそらく機能は名前の通りだと思う。

Maya 2011 ファーストインプレッション

Maya 2011がリリースされて半月ぐらい？ぼちぼち触ってみた感触などまとめ。
Twitterでいろんな方がつぶやいてた内容も参考にしてます。
　
　
・Maya自体は起動が重く、操作は軽くなったような気がする

・Qtに変わったUIはそれほど以前と操作感が変わっておらず安心して使える
　(2010までのチュートリアル資料をほとんどそのまま使用することが出来た)

・黒UI白文字の概観は、起動のショートカットにフラグを加える事で白UI黒文字にできる
　例）　C:\Program Files\Autodesk\Maya2011\bin\maya.exe” -style plastique
　これに加え、ビューポートのグラデーションをOFFにすると、そこそこ以前と同じ雰囲気になる。




・ MELによるUI構築は、Qt Designerでも旧来の方法でも可能。QtUIを使用する場合は、
　保存した.uiファイルを毎回参照するので、MELと一緒に管理しておく必要がある

・ViewPort2.0はリッチな描画で処理速度も速いが、選択状態やFluidなど
　表示されないものも多い印象。なにかの操作で表示されるようになるのか？
　あと、グラフィックカードの種類によって機能自体使用できないという報告も何件か見た。

・新しく使えるようになったベジェ･スプラインカーブは、やっぱり使いやすい。
　ただ、３Dでベジェのハンドル操作というのは以外にイメージし難く、慣れが必要な印象。

・RenderSettingのMentalRay設定がタブによる複数ページ型に変更。
　各アトリビュートは探し直しになるが、一度見つけるとこちらの方がよくまとまっている印象。

・MentalRayのIPRがRenderRegion(レンダリング範囲)を指定しないと動かない。
　2010以前からこんな仕様だったか、今回からの仕様変更かが思い出せない。

・FuildのAutoResize機能、ON/OFFでFuildの挙動が全然違うという報告あり。
　面倒だけど、まぁシミュレーションだし当然といえば当然のような気もする。

・ｎParticle、Fuildは若干安定度が増しているような。気のせいかもしれない。
　
　
現状ここまで。
今後HumanIKとｎParticleの新機能を触ってみたいが、時間が取れるかどうか。

ちょっと前からMaya2011の30日体験版がダウンロード可能になっているので
プライベートで触る事もできるが、
日本語マニュアルの配布が5月末から
だそうなので、それ以降に試したほうがいろいろわかるかも。
　
体験版ダウンロードは以下から。
http://www.autodesk.co.jp/maya-trial

Qt Designer の入手方法

Maya2011からGUIがQt(キュート)を用いたものに変更になった。
MELでGUIを作成する場合にも以前の作り方に加えて、Qt Designer で作成した
GUIを読み込んで使用することができる(らしいが、まだ試してない)
　
そのUI作成ツール「Qt Designer」の入手方法。無料。
　
　
・Qtは、クロスプラットフォームのアプリケーション・UI開発フレームワーク
・Qt Designerは、Qt SDKに含まれるUI作成ツール
・Qt SDKのライセンスは有料の商用版と、基本無料のLGPL版がある
　
　
ライセンスについては使用方法に合わせて正しく選択する必要があるが、
個人的な用途であればLGPL版で大丈夫な筈。

ダウンロードは以下のページから
http://qt.nokia.com/downloads-jp

1.上部タブで「LGPL/無償ダウンロード」を選択
2.Qt Designerがあればいい場合は、右の「フレームワークのみ」下の対応OS版を選択
3.ダウンロードしたファイルを実行、インストールを行う
4.[全てのプログラム]→[Qt by Nokia Ver.*.*.*]→[Designer]を選択
　
Qt Designerそのものの使用方法は現在勉強中。

Maya2011発表

先日のGDC10で発表されたAutodeskMaya2011。
アニメーション機能の強化が主な内容だったが、
やはり個人的にはQtUIを用いて一新されたインターフェイスが気になる。

MELにも統合されてるらしく、今後はQtDesignerってツールでUIを作成し、
出来たUIをMELで呼び出して使用するらしい。

AREAで公開されている紹介動画を観た限りだとそこそこ使いやすそうではあるけど、
QtDesigner上でパーツに直接MELコマンドを埋め込んでる辺りがちょっと面倒くさそう。
私のような適当MEL書きには「どこまでQt？どこまでMEL？」ってなりそうで…。

まぁ、もし今後SoftimageやMaxもQt使ってくれるなら、頑張って覚える価値もありそう。
とりあえずQtDesigner触ってみるか。

既存機能の操作感は従来とほとんど変わらなさそうで、これは良かった。