Up&Coming153号

フォトリアルなレンダリングを求める場合の重要な項目の一つとしては「光」の効果です。

Shade3Dのレンダリングでは大域照明（グローバルイルミネーション）を利用することで、直接光だけでなく、間接光を現実空間と同等の照明効果として表現することができます。

大域照明にはそれぞれの特徴を持った複数の手法があり、「フォトンマッピング」は光の鏡面反射、透明体などの集光（コースティクス）の再現に向いています。

「フォトンマッピング」は光源から放ったフォトン（光の粒子）が空間内で反射・屈折する様子を計算し、その結果を光の情報として間接光や集光（コースティクス）として表現します。

光を効果的に強調したい場合に有効な機能となりますので、今回はフォトンマッピングで実現することができる表現方法をご紹介します。

集光（コースティクス）は大域照明を「フォトンマッピング」または「パストレーシング + フォトンマッピング」を指定後、パラメータの値を調整することで表すことができます。

※パストレーシングでも光が届かない、または、フォトンマッピングだけでもムラがでる場合は「パストレーシング＋フォトンマッピング」を選択すると時間短縮と品質を向上できますが、本機能はStandard以上の製品が必要です。

例えば、金属の反射から明るい集光を表現させる場合は、表面材質で「反射」を指定し、対象となる形状に光を照射します。

レンダリング設定 > 大域照明タブ> 大域照明より「フォトンマッピング」を選択後にレンダリングすることで集光を表現することができます。

ただし、ガラスやレンズなどの形状に対して光を向け、光の集光模様にあたる虹色の「色収差」を発生させる場合は、表面材質で「透明」「屈折」「拡散反射（※場合により）」にプラスして「収差」を指定する必要があります。

また、フォトンマッピングのパラメータは、レンダリングするシーンにより変わります。

「コースティクス」の数値を大きくし「コースティクス収集スケール」を0.0より大きくすることで、レンダリング時にコースティクスが反映され色収差の効果を表現できます。※プリズムに光が入るときの面の角度や屈折率によって変化します。

パラメータ名	説明
フォトン数	光源から飛ばすフォトン数の目安。値を大きくするほど精度が上がります。
収集スケール	フォトンを収集する際の範囲の設定です。大きくすると広く光を集められるがぼやけやすく、小さくするとシャープになるがフォトンが少ないときに粒状のノイズが出ることがあります。
コースティクス	値を大きくすると、コースティクス（集積）の精度が上がります。
コースティクス収集スケール	コースティクスフォトンの収集スケール。この値が小さいとシャープになりますが、より多くのフォトンが必要になります。

フォトンマッピングでは、「鏡で反射する光」「小さい窓から差し込む光」なども表現できます。室内パースなどで、一工夫つけたい場合に有効な方法となりますのでお試しください。

Shade3Dに関する様々なテクニックや情報を「Shade3Dナレッジベース」にて公開しています。操作や表現に迷ったら、ぜひご活用ください。