NormalMapも色々?

モデリングというよりもテクスチャリングとでも言うべきでしょうか?
髪の毛は板ポリゴンで作られている方が多いと思われますが、単なる板に対してどのように質感を付けていくか?というのを考えてみたいと思います。

normalなし ノーマル無し
normal有り ノーマル有


見比べてみると色の違いがハッキリ出ていますが、NormalMapの効果で凹凸部に陰影のような物が付加されているのがわかると思います。ちなみに、NormalMapを使っている以外の設定は全く同じ環境、同じ設定です。

後は、このNormalMap作成手順ですが、わたしはNVIDIA Texture Toolsを使っています。

髪の拡散反射元になる髪の元の一部ですが、これを加工して使っています。

ノーマルマップ(Normal設定)_     Normal_.png

設定をいじらずに高さ数値を10にして出力した場合です。
輪郭に沿って凹凸は有るのですが、肝心な髪の毛の凹凸が不足しているように見えます。

ノーマルマップ(高さ設定1)_       高さ設定1の場合_

ちょっと設定を変更しました。高さ設定の数値は同じですが高さを得られる項目をアルファチャンネルからRGBの平均値に変更しています。これでだいぶ凹凸感が増えました。

ノーマルマップ(高さ設定2)_      高さ設定2の場合_

最後の設定はBIASED RGB(平均値でバイアスをかけて光度を算出)と言う設定です。これがおそらく最も細かい見え方をしていると思います。ただ、細かいからといって正確に反映されるかどうか?は、やってみないとわからないようです

数値設定にもよる(または使用しているソフトの性能の違いにもよる)と思いますが、細かすぎると単に凹凸だけが激しくなる等、思わぬ影響もあるので、レンダリングして確認する必要があるようです。

拡散反射でかなり頑張ってテクスチャ画像を作っているのはたくさん見かけるのですが、質感がなんだかのっぺりしすぎている場合は使用してみると良いと思います

続SSSテクスチャ

SSSテクスチャを作るにあたって色々と検討しています。
海外アーティストの作り方を見ると色々と参考になるのがあったので、それを元に作ってみようと思います。

まず考えたのが、肉厚の薄い箇所に対するアプローチです。
多分ですが、光が回り込みやすいとか、光源を利用するとうまくいくのではないかと考えて、次のような配置を考えました。
顔配置_01

見慣れないと違和感を覚えるかもしれませんが、Blenderのcyclesレンダリングではノイズ軽減のため、通常の光源とは別に、板ポリゴンを作ってそれを光源として利用する方法があります。顔の両側においてあるのは光源として利用するための板ポリゴンです。

この状態でレンダリングしたのが次の画像になります。
通常レンダリング時

今回は顔だけです。今思うとお化粧も落としたほうが良かったかも?と思いましたが、この状態で進めていたので、次に進みます。次はこのレンダリング時でのノードの状態です。
Node使用前_01

拡散反射(DIFFUSE)の画像と法線(NORMAL)の画像の2つだけを使用しています。この後、SSS用のテクスチャにするため、赤みを帯びた画像へと編集するわけですが、多少の凹凸があったほうが血管ぽさとか、リアルな感じが表現できるかと思ったので、法線を使っています。

それでは具体的に赤みを帯びるための準備です。拡散反射用の画像を加工します。これはBlenderでやってますが、画像編集ソフトでも同じことができると思います。ただ、CGソフト内で行ったほうがリアルタイムで編集できるので早く行うことができると思います。

Node使用時_01
上記の画像ですが、何をしているかといいますと、赤い部分を強調させるため彩度の変更や余計な光沢が起きないような処置をしています。この辺りは海外サイトのやり方を参考にしています。

それによって得られたレンダリング結果が次のようになりました。
SSS用レンダリング画像時

見事に真っ赤ですね
SSSの目的としては表に見える拡散反射用のテクスチャの色味を強調させるという目的があるので、イメージとしては明るさの調整ができると一番良いかと思います。

ここからはBlenderの機能になりますが、新規に画像を作成して、テクスチャをベイクしていきます。
ベイク用画像_01

若干時間がかかりましたが、SSSのベースとなる画像が得られました。

ちなみに、以下の画像ですが、Blenderで得られた画像と喜多川が加工して作った画像を見比べやすいように左右に配置したものです。こうしてみると実際の光を計算した結果の方の画像が若干暗く、明暗もはっきりしているというのがわかります。
SSS検討結果
※ちなみにBlender計算結果の画像では、目や口のあたりが黒いのはその箇所は別のマテリアル設定がされているためです。今回は表皮に該当する箇所だけを計算しています。

sss_kitagawa.png喜多川作のSSS画像
sss_testの方Blenderの計算結果のSSS画像

最後に、実際にレンダリングした結果です。比べてみると色味に違いが有ることがわかると思います。
SSSの難しいところは適用させる際に強すぎると透き通った感じが強くなり、元の色をも超えるような質感になってしまうことだと思います。そうならないようにするには、効果が出て欲しいところとそうでない所の差をテクスチャで分けることではないかと思います。

耳の辺りがだいたい同じ感じですが、それ以外は圧倒的に喜多川の作った画像のほうが明るすぎてますね
体の方は全く調整していないので、バランスがとれていない状態ですが、同じような合わせ方をしていけば自然に溶けこんで見えると思います。

後はこれを頼りにテクスチャの調整をしていけば、面白いテクスチャ画像ができるのでは無いかと思っています

SSSテクスチャ

今までSSS(サブサーフェイス・スキャタリング)というものを使えない環境だったので、Blenderに移植して使えるようになったので、色々と検証をしてみたくなりました。

難しいことは分かりませんが、表面的な色素として拡散反射色(DIFFUSE)を使い、光のあたり具合によって、このSSSの色味が見えてくるという、いわゆる二重構造的な表現ということになろうかと思います。さらに肉厚の薄いところほどこのSSSがより強調されるので、耳たぶのような薄い箇所ははっきりと効果も出やすいところとなるようです。

なかなか使い所の難しい機能のようですが、やってみないことには始まらないので使ってみることにしました。
まず、SSSは使わない状態のレンダリングです。
SSSなし
これが基準となりますね。

次にSSS使用ですが、単色のみの設定です。
SSS単色SSS.png
設定色はカラーの横の色みになります。少し血の気のある手になったようですね。

次にSSSでテクスチャを使用した設定です。
SSSテクスチャSSStex.jpg

ちょっとずつですが、血の気の通うような手になりつつ有るような気がします。
SSSテクスチャで参考にしたのは以前のおっちゃんの記事で使用していたテクスチャの色味を参考にしました。
SSSテクスチャ画像は赤いというよりはオレンジ色のにくい色なんですが、レンダリングしてみると赤っぽく見えるので不思議です。

血管のような色を表現するのはもっと黒っぽい青色なのかもしれませんが、こういう皮膚のすぐ下にある色味も同時に表現するというのは面白いなぁと思いました。いわゆる透き通るような白い肌と言うのは、こう言う色味をより強調して生まれる色味なのかもしれないなぁと思いました。

DIFFUSE(拡散反射)で表現できるのは本当にすぐ触れられる色味で、人体の深い色味はこうしたSSSテクスチャの画像なのかもしれませんね。

このテクスチャを追求するというのも面白い気がします
が、SSSの難しいところはその適応のさせ方かも知れません。強くやり過ぎると透明感が増してしまい、ロウソクのような質感になってしまうというところがあります。

ソフトによって設定方法が異なるようですが、拡散反射とSSSをの割合が足して1になるようにするとちょうどいい具合になるような気がします。Shadeで言う透明度の設定と同じでしょうか。強すぎず、弱すぎずを目標に作ってみるといいようです。

なお、今回のSSSをテクスチャはフォトショップで元の拡散反射用の画像の色味を加工したものです。実際には肉厚の薄い箇所ほど色味を濃くするべきなので、このやり方では本当のSSSテクスチャになっているとは言えないと思います。
Blenderのテクスチャベイク機能を使うとこのSSS用のテクスチャが作れるのではないか?ということで、今後少し検証を進めたいと思います

水着まちゅり

今回、貴房さんぽんさんの主催されています「水着まちゅり」に参加させていただきました(^^

いつもはartistsideのほうへ投稿してるのですが、個人の方のWEBサイトへの投稿は初めてとなりました。
なので、ちょっといつもよりも緊張しました(^^

今ちょっと夜景にも挑戦しているのですが、ネオン管の表現が難しく、Shadeの師匠たるMORIニャン先生に
教えてもらっております。ちゃんとしたのが出来たら、artistsideのほうでも投稿をしたいと思います(^^

あちらでは作品解説が出来ませんでしたので、私用した小物の中に紹介したいアイテムがありますので、
こちらでご紹介させていただきます。

パフェ…tweetyさん制作

それ以外は喜多川の制作物となります(^^
海辺の方とかも作ってあるので、機会がありましたらご紹介できたらと思います。
ただ、水の表現が今ひとつ分かっていないのですが…(^^;

作品のUP状態も紹介します(^^
乃愛_1500x1500

こちらの子は、パトレイバーの泉野明をイメージして作った女の子で、以前はそのまま「泉野明(いずみのあ)」
と呼んでおりましたが、今回より「乃愛(のあ)」と改名したいと思います(^^
水着まちゅり用ではシャツを着けておりました(ロゴを見せるためです)が、こちらではちゃんとした?水着で
紹介とさせていただきました~(^^

8月末まで応募は受付してくださるそうなので、まだの方は是非どうぞ(^^
※応募の際は「応募要綱」をご確認ください。
プロフィール

喜多川春望

Author:喜多川春望
3DCG(Shade)や音楽(Cubase)を作っております。興味のある方はどうぞご覧ください。

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