流転四界ぶろぐ

Poser Pro 2012のセールスポイントの一つに、レンダリング品質の向上というのがあった。具体的には透過や被写界深度あたりが改善されたらしい。というわけで、今まで実用性皆無だった被写界深度について、改善された効果を確認してみる。

被写界深度というのは、カメラ用語でピントが合っている範囲（奥行き）のこと。転じて、CGではピントが合ってない部分をボカす効果のことを指す。英語でDepth Of Field、DOFと略されることもある。というわけで以下DOFと呼ぶことにする。

使用したシーンはこんな感じ。

ライトは無限光3灯でシャドウマップのみ。レイトレースなし、トーンマッピング、ガンマコレクションもオフ。マテリアルの一部にディスプレイスメントが使用されていたので、「ディスプレイスメントマップを使用」にはチェックを入れている。

ちなみにPoser Pro 2010とPoser Pro 2012では基本的なレンダリングエンジンが大きく変わったということはないので、簡単なシーンでは設定が同じならレンダリング結果は同じになる。バージョンアップしてレンダリング結果が変わったと思い込んでいる人は、ちゃんと設定を確認しよう。

クリックで原寸画像。焦点距離は新Poser単位系で75mm、f値は1.4。車のドア部分（カメラからの距離はだいたい9mぐらい）にピントを合わせる。現実のカメラではf値はシャッターの絞りを表していて、f値を小さくする（＝シャッターを絞って光の通る量を少なくする）とボケのサイズが大きくなるだけでなく、画像全体が暗くなる。が、3DGC、少なくともPoserではf値を変化させても画像の明るさが変わることはない。単純にボケのサイズだけが変化する。

レンダリング結果を確認すると、縮小表示の状態でもPro 2010のギザギザなボケがPro 2012では改善されているのがわかる。とはいえPro 2012でも、ザラザラしたノイズが乗っているように見える。これはボケを計算するためのサンプリング数が足りないためだ。そこで、レンダリングオプションでピクセルサンプルを上げていく。部分アップで比較してみよう。

Poser Pro 2010の場合。

Poser Pro 2012の場合。

ピクセルサンプルを上げていくと、Pro 2012では品質が改善されているのがはっきりとわかる。縮小前提ならサンプル7あたりで十分使いものになるんじゃないだろうか。まあ品質が上がったというよりは、どちらかというとPoser 6→Poser 7あたりで一旦劣化させたボカシのアルゴリズムを、ちゃんとしたものに戻したという感じだけど。もちろんP6当初とは比べ物にならないぐらいレンダリング時間は改善されているわけで、実際にかかった時間をストップウォッチで計測してみた。

Pro 2012ではDOFを使わない普通のレンダでも2倍ぐらい早くなっている。体感的にはテクスチャのキャッシュとシャドウマップのレンダリングが特に早くなった感じ。で、ピクセルサンプルを上げれば当然レンダ時間は増えていくわけだけども、それでもPro 2012はPro 2010の1.6倍ぐらいの速度になっている。

ところでもう一つ、PoserのDOFではレンダリングのフチがボケ幅の分だけ抜けて、背景が見えてしまうという残念な問題があった。これを確認するために、PNG形式で保存した画像の背景に緑色のレイヤーを置いてみる。

Poser Pro 2010の場合。

Poser Pro 2012の場合。

残念ながら、Pro 2012でもフチが抜ける点は変わっていないようだ。

そんなわけでザックリと確認してみたけど、一応使えないこともないレベルになっているんじゃないかと思う。特にPhotoshopなどのレンズぼかしが苦手にしている、急激に距離が変化する入り組んだ部分など、どうしてもポストワークでは難しいボケなどには効果を発揮するんじゃないかなあ、と。

PhotoshopのフィルタにしろPoserのDOFにしろ、最初から光学的に正しいボケを再現しているわけではない。なので正確さには拘らず、使いやすい方を使えばいいんじゃないかなと思う。

メインマシンがIntel Macになって、OSをLionにするか迷って、部屋にクーラー導入して快適になのはいいんだけどなぜか右手の人差し指の爪が自然に剥がれてきてマウス握るのが怖くなったり、Poser Pro2012とPoser 9が出て買うのは買ったんだけど、あいふぉん欲しくなったら新機種発表まで待てとお店の人にまで言われちゃったりiCloudのためにLionにしたり、ロゼッタ切り捨てに戦慄したりアレフガルドに旅立ったりもうついでにiPadも買っちゃおうよとか、そうこうしてるウチにシーズン始まったりで、まあ一番はブログ書きたくない病が再発してたんだけど（笑）。

とりあえず更新しない言訳を忙しさになすりつけるようなネガティブなエントリは書きたくない主義なので、更新が滞っていたらKyotaroは違うところで幸せな生活を満喫していると思って欲しい。ってどうでもいいか（笑）。

それはさておき。

ようやく机の前に座ってPoser立ち上げる習慣が戻ってきたっぽいので、ぽちぽちと2012を触ってみようかなと。なんか新しいPoserが出てからあんまり国内での話題がないような気がする。個人的には楽しみにしていたSSSとか、Poserでレンダリングする人にとっては目玉機能だと思うんだけど、探してもいい加減な比較画像しか見当たらないような。ひょっとしてみんな様子見なんだろうか。それともD|S4とかV5方面に行ったんだろうか。

みんなこっそり検証してて、結果を表に出してないだけだったりして（笑）

何はともあれ、ざっくりマニュアルのSSS関係を訳しながらぽつぽつとレンダリングしてみたり。左がSSSなしで右がSSSあり。どちらも使用しているのはSubsurface Skinノード。ちなみに適用しているのはHeadのみなので、肩から下と目玉は以前と同じマテリアル。ライトは無限光2灯、どちらもレイトレースシャドウ。

なんとなくリアルになったような気がするけどよくわからない、という人のために部分アップ。

SSSというと逆光を受けているときに皮膚の薄いところが赤く透ける効果、としか思っていない人もいるだろうけど、もちろんそれだけじゃない訳で。レンダ結果を見るとレイトレースシャドウのくっきりした影が落ちていたところ、陰になって真っ暗になっていたところに光がにじんで、にゅるりんとした質感になっている。特に首元に落ちた顎の影を見れば、影の輪郭線の内側がぼんやり明るくなっているのがわかる。ライトの当たる部分から皮膚に入った光が、皮膚の中で散乱して影の部分に出てきているんである。

唇まわりとか、今までくっきり影が落ちすぎてフィルライトの強度を上げたり影なしレンダを部分的にうっすら合成したり、1ピクセルのエアブラシでちまちま修正したりと、どうしてもレタッチに頼らざるを得なかった部分がレンダリングでカバーできるようになったのは大きいと思う。

って、そういうレタッチって……あんまりやってる人はいないのかな（汗）

難点は散乱でにじむ分、バンプの影響がこれまでより効きにくくなること、テクスチャのシャープさが（この例では）弱くなってること、このへんはパラメータを調整しつつ最適解を見つけていかないと。あと、Subsurface Skinノードは鏡面反射も抱き合わせのノードなので、それまでの鏡面反射関係のシェーダも見直しを迫られるというか。どっちみちマテリアルは全面的に見直しかな。

こっちはScatterノードをP8小道具のボウルに使ってみたところ。フレネルノードと組み合わせて半透明っぽく……のつもりが、ちょっと無理があるかな。屈折の計算はあんまり早くなったような気はしないけど、使ったのがフレネルノードだからかそもそもマテリアルに無理があるのか微妙な感じ。もうちょっと色々試してみないと。ところでボリュームレンダや透過の減衰の実装はいつ頃になりますか、ちっちゃいスミスさん。

そういやV5とか出たんだっけ。

自分はせめて並レベルの男物衣服が出ない限り、新世代フィギュアには手を出さないと思う。

実は人選ミスな骸骨戦士のコスプレ。

盗賊は短剣と小盾より重い物は装備できないしー。まあさすがに仮装で持たされるのは模造品だろうけど。

ニコが着てるのはM4 Bodysuitなんだけど、パーティグッズ的な全身タイツにするためにガイコツの絵を貼り付けることに。ところがBodysuitのUVはキチンと展開されていて、逆につなぎ目やら考えなきゃいけないのが面倒くさい。

というわけで、画像処理ソフトもモデラも使わずに、手っ取り早くテクスチャを作ってスーツのUVを焼き直す方法。

まずベースフィギュアのM4とボディスーツをロードして、スーツを着用させる。M4をロードしたのはポーズを取らせるのにやりやすいからで、特になくても構わない。

で、骸骨フィギュアをロード。前から見てスーツの枠内に収まってるか確認。ここではM4を非表示にしてスーツをアウトライン表示にしている。

で、おもむろにカメラをフロントカメラに切り替え、位置と大きさを調整する。UVを貼るのはスーツの部分のみなので、なるべくスーツが画面いっぱいになるようにする。あと、ウィンドウは正方形にしておくと面倒がない。

カメラが決まったら骸骨をレンダリング。レンダ画像をそのままテクスチャに使うので、特定の方向からではなく全方位からライトを当てる。要するに白色IBL。それだけだと形状がはっきりしないのでAOを適用。

こんな感じ。レンダ画像はランタイムのテクスチャフォルダにでも保存しておく。

次は骸骨を非表示にしてボディスーツを表示。フロントカメラは動かさないこと。

ボディスーツのどこかのパートを選択した状態で編集ツールをクリックして、グループ編集パレットを表示する。選択されたパートのポリゴンが真っ赤になっているはず。なってなかったら「全て選択」ボタンでポリゴンを選択状態にする。

「UV座標の適用」をクリックして、カメラ投影でUV展開する。

同じようにして、全部のパートでUVを焼き付けていく。しつこいけどカメラは動かさないように。

終わったらポリゴン編集パレットを閉じる。すると、テクスチャシェーディングならスーツがホルスタイン柄に変わっているはずだ。それ以外のシェーディングを使用している時はレンダリングしてみれば変更されているのがわかる。

UVマップが変わってしまったので、それまでのテクスチャは使えなくなったわけだ。

ここで先ほどレンダリングした骸骨画像をテクスチャに読み込む。もちろんバンプマップも今までのものはズレてしまうので外してしまおう。

全部のマテリアルグループのテクスチャを変更したところ。骸骨がちゃんとスーツの位置と重なっている。全ポリゴンを選択してUVを焼いたので後ろから見ても前と同じ柄になっているけど、細かいことは気にしない。どうせ後ろからは写さないしー。ちなみに前後でテクスチャを分けたいなら、ポリゴン編集パレットで前後に分けたグループを作って、マテリアルグループを割り当て直せばいい。めんどいので説明は割愛。

というわけで、カメラからの投影でいいのならPoserオンリーでUV展開もできますよ、という話。使いようによっては道路に書かれた立体的なトリックアートみたいなのも作ることができる。ちなみに、UV展開し直したジオメトリはキャラクターファイル内でカスタムジオメトリとして保持される。ファイル容量的にはかさばるので、長期的に使い回すなら出力し直してきちんとフィギュアとして体裁を整えた方がいいだろう。

やらないけど。