第2回UE4勉強会 in 大阪 - マテリアル基礎・初級
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第2回UE4勉強会 in 大阪 - マテリアル基礎・初級
- 2. 2 自己紹介 ● Twitter: com04 ● ゲームプログラマー ● 趣味でUE4プラグイン作ってる ● 横浜×酒×UE4
- 3. 3 自己紹介 ● 第1回UE4勉強会 in 大阪 – エンジン改造ってどうな の？ – https://www.slideshare.net/com044/1ue4-in ● 第8回UE4ぷちコン – BPをほぼ使わずにマテリアルでゲーム作りました。 ● http://com04.sakura.ne.jp/unreal/wiki/index.php? %C2%E88%B2%F3UE4%A4%D7%A4%C1%A5%B3%A5%F3
- 4. 4 もくじ ● マテリアルって何？ ● 質感 – マテリアル周りの機能 – よく使うマテリアルノード – 簡単な作例 ● 演出 ● その他
- 5. 5 マテリアルって何？
- 6. 6 マテリアルって何？ ● マテリアル は、シーンの視覚的な外観を制御するために、メッシュに適用 できるアセットです。概要として、マテリアルはオブジェクトに適用する 「ペイント」として捉えるのがおそらく一番わかりやすいでしょう。ただ し、この考え方は誤解につながる恐れがあります。マテリアルは文字通 り、そこからオブジェクトが作成されたかのように見えるサーフェスのタ イプを定義するものだからです。色、光沢の度合い、オブジェクトの透過 可否などを定義することができます。専門用語では、シーンのライトが表 面とぶつかる際に、ライトと表面が相互に作用する方法を計算するために マテリアルを使用します。こうした計算は、様々な画像 (テクスチャ) や 計算式、またマテリアル自体に固有の様々なプロパティ設定からマテリア ルに入力されるデータを用いて行われます。
- 8. 8 質感
- 11. 11 質感 ● UE4では「物理ベースのマテリアル」で再現 – Base Color : 材質の色 – Roughness : 表面のざらつき具合 – Metallic : 金属具合 – Specular : 光の反射スケール
- 12. 12 質感 ● Base Color – 光が入ってない状態での物体の色 ● （正確には「入射光をどれくらい反射するかの値」。多分） ● 撮った写真そのままでは光の影響があるので使えない – とりあえずざっくり言って色味
- 13. 13 質感 ● Roughness（ラフネス） – 表面の粗さ ● 目に見えない細かい粗さ。凸凹。 – ヤスリの500番がラフネス高め、1200番が低め的な – 高くなると反射やハイライトがボケる 0.0 0.4 0.7 1.0
- 14. 14 質感 ● Metalic（メタリック） – どのくらい金属なのか ● UE4 公式より – > 純粋な金属、石、プラスチックなどの純粋なサーフェスでは、 この値は 0 ま たは 1 を使用し、その中間値は使用しません – > 腐食している、埃っぽい、あるいは錆びたメタルなどのハイブリッドなサー フェスを作成する場合には、 0 と 1 の中間値を使用する場合もあります。 0.0 0.4 0.7 1.0
- 15. 15 質感 ● Specular（スペキュラー） – ハイライト ● 0になる事はない（スペキュラが入らない物質は今の所無い） ● UE4 公式より – > ほとんどの場合、Specular 入力を接続せずに、デフォルト値 は 0.5 のままにしておきます。
- 16. 16 質感 ● 質感は大きく、BaseColor, Roughness, Metalicで構 成される！ ● UE4だとノード繋ぐだけですぐに確認出来る！ – ※キッチリした物理ベースをやる人はちゃんと計測し た数値を当て込みましょう
- 17. 17 質感 ● 参考 – UE4 公式 「物理ベースのマテリアル」 ● https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Rendering/M aterials/PhysicallyBased/index.html – Cygames Engineers' Blog「物理ベースレンダリング -基礎編-」 ● http://tech.cygames.co.jp/archives/2129/
- 18. 18 マテリアル周りの機能
- 22. 22 マテリアル周りの機能 ● マテリアルインスタンス – 値の変更でシェーダーコンパイルが走らなくなる！ – 他にもマテリアルのパラメーターを変えて使いまわす ことが出来る – UE4 公式「インスタンス化マテリアル」 ● https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Render ing/Materials/MaterialInstances/index.html
- 23. 23 マテリアル周りの機能 ● コンテンツブラウザでマテリアルを右クリック – →「マテリアルインスタンス」を作成 – でアセットが作成される。
- 28. 28 マテリアル周りの機能 ● Opacity（オパシティ） – 透明度。ガラスとか。 ● Blend ModeをTranslucencyにすると使える 0.0 0.4 0.7 1.0
- 29. 29 マテリアル周りの機能 ● Opacity Mask（オパシティマスク） – しきい値以下の値を非表示にする ● Blend ModeをMaskedにすると使える ● しきい値はマテリアルの詳細タブ – 「オパシティマスク上限値」 0.0 0.4 0.7 1.0
- 30. 30 マテリアル周りの機能 ● ざっくり良く使う所 – Normal ● 法線。ピクセル単位で法線を弄れる。 – World Position Offset ● 頂点座標にオフセットする。上手くやれば頂点アニメーションが実装出 来る – Refraction（リフラクション） ● 背景を屈折させる（歪ませる）。水とかで向こうが歪んでいる感じ。 ● 1.0で歪みなし。
- 32. 32 マテリアル周りの機能 ● Blend Mode – マテリアルの「詳細」欄に有る ● マテリアルの背景との色の混ぜ方。
- 33. 33 マテリアル周りの機能 ● Opaque（オパックとかオペイクとか） – 不透明。普通のサーフェイス。 ● Masked（マスクド） – オパシティマスクがしきい値以下の所を消す。 – 不透明だけど、一部分だけ表示消したい時とか。
- 34. 34 マテリアル周りの機能 ● Translucent（トランスルーセント） – 半透明。オパシティの値が透明度になる。 – ガラスとか後を透かしたい時に使う。 ● Additive（アディティブ） – 加算。上に色を乗っける。主にエフェクトで使う。 Additive Translucent
- 35. 35 マテリアル周りの機能 ● 参考 – UE4 公式「Material入力」 ● https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Rendering/M aterials/MaterialInputs/index.html – UE4 公式「Material Blend モード」 ● https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Rendering/M aterials/MaterialProperties/BlendModes/index.html UE4 公式「シェーディング モデル」 ● https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Rendering/M aterials/MaterialProperties/LightingModels/index.html
- 36. 36 よく使うマテリアルノード
- 37. 37 よく使うマテリアルノード ● Power – 累乗。Exp=1.0はそのまま。Expを上げると0.0～1.0 の中間の色が0.0に近づいていく。＝明るい所が際立っ てくる。 Exp=1.0 Exp=2.0 Exp=3.0
- 38. 38 よく使うマテリアルノード ● Fresnel（フレネル） – 端の方が1.0、正面が0.0返ってくる ● 正確には視線と垂直な所が1.0、視線と向き合う所が0.0
- 39. 39 よく使うマテリアルノード ● LinearInterpolate/Lerp（リニアインターポレート/リープ） – 引数のAとBをAlphaで補間する。 – ノードを出す時の名前はLinearInterpolateでノード名 はLerp。
- 40. 40 よく使うマテリアルノード ● Time – 経過時間が返ってくる。 – 時間毎に数値が増えていくので、アニ メーションとして使うことが出来る テクスチャUV テクスチャ
- 41. 41 よく使うマテリアルノード ● 参考 – UE4 公式「マテリアル式リファレンス」 ● https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Rende ring/Materials/ExpressionReference/index.html ●
- 42. 42 簡単な作例
- 43. 43 簡単な作例 ● ガラスのマテリアル。 – 本来は視線からの角度で屈折率、透過率が変わる筈 ● 第2回：鏡面反射光 反射レベルを素材の値で管理 – http://area.autodesk.jp/column/tutorial/3ds_max_kitchen_stadium/2_ha nsyalevel/Before After
- 46. 46 簡単な作例 ● 草揺れる
- 47. 47 簡単な作例 ● 草 – 「Time」で時間経過を取ってアニメーション。 – 「Sine」に繋ぐことで0.0～1.0を-1.0～1.0に変換し て前後に揺らせる数値にする – その結果を「ワールドポジションオフセット」に繋い で頂点を前後に揺らす。
- 48. 48 簡単な作例 ● 草 – BoundingBoxBased_0-1_UVW ● メッシュのサイズでUVを取る。RGB→XYZ – →Bでメッシュの高さを取り出して、根本＝0.0、葉先＝1.0で 根本だけ動かないようにする
- 49. 49 簡単な作例 ● 簡単な水
- 50. 50 簡単な作例 ● 水 – MaterialFunctionCallノードからMotion_4WayChaos ● エンジンコンテンツを有効にしていると出てくる（最後の 「その他」ページで） ● 4方向からいい感じにテクスチャをスクロールしてくれる
- 53. 53 簡単な作例 ● 水 – 透明度を出すにはBlend ModeをTranslucentにしてオ パシティに繋ぐ
- 54. 54 演出
- 55. 55 演出 ● マテリアルでアニメーションを付けることが出来る。 – →演出を付けることが出来る。 – 最終的に色やαの数値を書き出すだけなので、その途中 の計算は自由自在。 ● 計算は頑張ろう ● また、BPから数値を渡すことも出来るので、ゲームや 映像の進行に応じた演出も可能
- 56. 56 演出 ● 何か光る演出
- 57. 57 演出 ● 何か光る演出 – 「Rate」は外部から0.0～1.0を渡される演出時間 – 「Fresnel」で視線からメッシュの端を抽出 – 「Emissive」に50を入れてギラッと光るように
- 59. 59 演出 ● 何か光る演出→動きが無くて静かな印象を変える – 「Time」ノードで経過時間を取得 ● 「TexCoord」ノードに加算してUVアニメーション – ノイズテクスチャで模様の強弱を付ける
- 61. 61 演出 ● 穴開ける – 「SphereMask」で「Radius」範囲内1.0、範囲外0.0 の値が取れる。 ● 「1-x（OneMinus）」ノードで値を反転すると、位置から近 い所が0.0となり真ん中に穴が開けられる – 「ActorPosition」はActorの原点。外部から値を渡せ るようにすれば当たった所に穴を開けるとかも出来る
- 63. 63 演出 ● よくあるゲームの敵消滅演出（Dissolve） – ディザで消えていく – 「DitherTemporalAA」の引数、「Alpha Threhold」 の1.0～0.0に応じてディザ抜きする数値が返ってくる
- 65. 65 演出 ● よくあるゲームの敵消滅演出（Dissolve） – ノイズテクスチャに合わせて消えていく – 「オパシティマスク上限値」0.01なので、出力の「オ パシティマスク」がその値以下になると表示が消える – 「Rate」が0.0の時、1.0 – テクスチャの値 – 「Rate」が1.0の時、0.0 - テクスチャの値。で全部 0.0になる
- 67. 67 演出 ● よくあるゲームの敵消滅演出（Dissolve） – 消える端を光らせる。焼けて消えるとか – 「SmoothStep」は「Min」以下を0.0、「Max」以上 は1.0、その間は補間してくれる – ノイズで消える所から0.1の範囲を補間して色を付ける
- 68. 68 その他
- 69. 69 その他 ● エンジンコンテンツを有効にする – コンテンツブラウザの右下の 「表示オプション」選択 – 「エンジンのコンテンツを表 示」にチェックを入れる
- 73. 73 その他 ● BPからマテリアルへ数値を渡す – 開いたコンポーネント欄にある「コンポーネントを追 加」を選択して、メッシュ系を追加 – 詳細パネルに出てくるメッシュに適用なアセットを設 定、Materials欄に作ったマテリアルを設定
- 74. 74 その他 ● BPからマテリアルへ数値を渡す – イベントグラフ等で追加したコンポーネントから 「Set*Parameter Value」を使うとマテリアルの Parameterノードに値をセット出来る
- 75. 75 その他 ● まだまだ他にも一杯機能があります！三日三晩語っても尽きない！ – Shading Model – Post Process Material – Particle – Decal – マテリアル関数 – Material Parameter Collection
- 76. 76 その他 ● 公式のラーニング等のサンプルや、フリーでアップさ れているマテリアル等が非常に参考になる – ノードの組み方や発想。知らないノードも。 – 公式Forumにも上がってたりします。 ● https://forums.unrealengine.com/ – マテリアル本も非常に参考になります ● https://www.unrealengine.com/ja/blog/ue4-books-material-design
- 77. 77 その他 ● ノードの種類が多い！ – 公式ドキュメントに詳しく乗っている ● UE4 公式「マテリアル式リファレンス」 – https://docs.unrealengine.com/latest/JPN/Engine/Renderi ng/Materials/ExpressionReference/index.html ● （ただ多くて全部は覚えれない）
- 78. 78 参考リンク
- 79. 79 参考リンク ● UE4のマテリアルを もっと楽しもう！～マテリアルで ぐっと広がるリアルタイムCG表現の幅～ – https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/advanced-material-44530654 ● アンリアルエンジン4で ノンフォトリアル描画しよう！ @UNREAL FEST 2015 YOKOHAMA – https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/4-unreal-fest-2015-yokoham a-54129845 –
- 80. 80 参考リンク ● 中級者向け – 大規模タイトルにおけるエフェクトマテリアル運用 (SQEX大 阪: 林武尊様) #UE4DD ● https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/sqex-ue4dd – マジシャンズデッド ポストモーテム ~マテリアル編~ (株式会 社Byking: 鈴木孝司様、成相真治様) #UE4DD ● https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/byking-ue4dd – マテリアルとマテリアルインスタンスの仕組みと問題点の共有 (Epic Games Japan: 篠山範明) #UE4DD ● https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/epic-games-japan-ue4dd
- 81. 81 以上！