第９回UE4勉強会 in 大阪で講演したスライドです https://ue4study-osaka.connpass.com/event/106419/

1. UE4勉強会 in 大阪
Volumetric Fogで
空間を演出する！

2. Slideshare用壁紙

3. Slideshare用壁紙

4. 自己紹介
● Twitter: com04
● ゲームプログラマー
● 最近はマテリアルとエンジン弄り
● マーケットプレイスに出品しました
○ ComMaterialTools - マテリアル検索の便利ツール
■ https://www.unrealengine.com/marketplace/commaterialtools
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5. 自己紹介
● 講演したスライド
● マテリアル基礎・初級: https://www.slideshare.net/com044/ue4-80326829
● UE4でのチーム製作: https://www.slideshare.net/com044/4ue4-in-ue4
● アニメーション基礎: https://www.slideshare.net/com044/ue4-in-91056422
● もっとアニメーションBP: https://www.slideshare.net/com044/ue4-in-bp
● UE4 LODs for Optimization -Beginner-:
https://www.slideshare.net/com044/lods-for-optimization-beginner
● エンジンの内部挙動について: https://www.slideshare.net/com044/ue4-in
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6. もくじ
● VolumetricFogとは
○ 通常のフォグとの違い
● 設定方法
● ライト側
● パーティクル＋マテリアルでボリューム
● 処理負荷
● 参考
version: UE4.21.0

7. もくじ
● VolumetricFogとは
○ 通常のフォグとの違い
● 設定方法
● ライト側
● パーティクル＋マテリアルでボリューム
● 処理負荷
● 参考

8. VolumetricFogとは
カメラ錐台の各ポイントにおける散乱媒体の密度とライティ
ングを計算し、 その密度とライト数を調整してフォグに効果
を与えます。
（公式ドキュメントより）

9. VolumetricFogとは
そもそもフォグとは

12. VolumetricFogとは
カメラからの距離やシーンの高さを基準に色を付ける。
空気感、距離感、雰囲気を演出

13. VolumetricFogとは
● VolumetricFogとは
○ 通常のフォグとの違い
● 設定方法
● ライト側
● パーティクル＋マテリアルでボリューム
● 処理負荷
● 参考

14. 通常のフォグ

15. ボリューメトリックフォグ

16. VolumetricFogとは - 通常のフォグとの違い
ライトから影響を考慮されたフォグ

17. 通常のフォグ

18. ボリューメトリックフォグ

19. VolumetricFogとは - 通常のフォグとの違い
ライトからの遮蔽も考慮できる

20. VolumetricFogとは - 通常のフォグとの違い
ライトからの遮蔽も考慮できる
ライトは左上から照
らしている
建物に遮られている所
はフォグが弱くなって
いる

21. VolumetricFogとは - 通常のフォグとの違い
建物で遮られるので、室内だと……

22. フォグなし

23. 通常のフォグ

24. ボリューメトリックフォグ

25. VolumetricFogとは - 通常のフォグとの違い
窓からの射し込む光も表現できる

26. もくじ
● VolumetricFogとは
○ 通常のフォグとの違い
● 設定方法
● ライト側
● パーティクル＋マテリアルでボリューム
● 処理負荷
● 参考

27. 設定方法
「指数関数的ハイトフォグ (Exponential Height Fog)」を
シーンに配置します

28. 設定方法
「指数関数的ハイトフォグ」は高さ基準でフォグを付けるア
クターです

29. 設定方法
設定パラメーター
● フォグ密度
○ 距離でフォグが濃くなっていく際の密度
■ 小さいと徐々にフォグが掛かっていく
● Fog Inscattering Color
● フォグ高さフォールオフ
○ 高さ基準での補間
■ 上げるとクッキリ境目が出来る
■ 下げると滑らかになる

30. 設定方法
設定パラメーター
● Fog Max Opacity
○ フォグの最大の不透明度
■ 一番フォグが濃い場所でも、この値以上にフォグが掛からない
● Start Distance
○ フォグ掛かり始めるカメラからの距離
● フォグカットオフ距離
○ カメラからこの距離以上にはフォグが掛からない
■ 遠景には掛けないとかの時に

31. 設定方法
フォグが掛かる基準の高さは、「指数関数的ハイトフォグ」
アクターのZ軸座標になります

32. 設定方法

33. 設定方法
ここまでは通常のフォグ設定

34. 設定方法
「指数関数的ハイトフォグ」の設定パラメーターの
「Volumetric Fog」チェックボックスをONにします
● ボリューメトリックフォグを使う設定はこれだけです

35. 設定方法
設定パラメーター
● Scattering Distribution
○ ライトの拡散？
● Albedo
○ ボリューメトリックフォグの色
● Emissive
○ フォグ全体の色味
● Extinction Scale
○ ハイトフォグをスケールしてボリューメトリックフォグに適用す
るスケール値（多分）

36. 設定方法
設定パラメーター
● View Distance
○ ボリューメトリックフォグが有効な距離。これ以上は通常のフォ
グになる
ボリューメトリックフォグ
通常のフォグ

37. 設定方法
設定パラメーター
● Override Light Colors with Fog Inscattering Colors
○ ボリューメトリックフォグの色をハイトフォグの環境と合わせる
■ AlbedoやEmissiveは有効

38. もくじ
● VolumetricFogとは
○ 通常のフォグとの違い
● 設定方法
● ライト側
● パーティクル＋マテリアルでボリューム
● 処理負荷
● 参考

39. ライト側
ライト側にもボリューメトリックフォグへの影響設定がありま
す

40. ライト側
ライトの設定にある「Volumetric Scattering Intensity」
● ボリューメトリックフォグへの、このライトの影響強さ

41. ライト側
Volumetric Scattering Intensity
0.0 （＝影響しない

42. ライト側
Volumetric Scattering Intensity
10.0 （かなり強め

43. ライト側
OFF

44. ライト側
ON

45. ライト側
ライト設定にある「Cast Volumetric Shadow」設定
● このライトがボリューメトリックフォグに影響を与える際
に、遮蔽物を考慮するか
○ ディレクショナルライトはデフォルトON
○ スポットライト、ポイントライトはデフォルトOFF

46. ライト側
OFF

47. ライト側
ON

48. ライト側
ON
Cubeにライトが遮蔽さ
れてフォグが消えてい
る

49. もくじ
● VolumetricFogとは
○ 通常のフォグとの違い
● 設定方法
● ライト側
● パーティクル＋マテリアルでボリューム
● 処理負荷
● 参考

50. パーティクル＋マテリアルでボリューム
マテリアルに設定して、パーティクルからボリューメトリック
フォグに影響を与える事も出来ます

51. パーティクル＋マテリアルでボリューム
マテリアルのSurfaceDomainを「Volume」に
Blend Modeを「Additive」に

52. パーティクル＋マテリアルでボリューム
Albedo、エミッシブカラーはそれぞれボリューメトリックフォ
グの同名に影響します
ExtinctionはOpacityと同じような感じです

53. パーティクル＋マテリアルでボリューム
パーティクルに先程のマテリアルを設定

54. パーティクル＋マテリアルでボリューム
あとはシーンに配置するだけです

55. パーティクル＋マテリアルでボリューム
ボリュームに影響を与えているだけですので、「指数関数
的ハイトフォグ」の設定パラメーターの「Volumetric Fog」
チェックボックスをOFFにすると消えます

56. パーティクル＋マテリアルでボリューム
幻想的な演出や、蛍のような演出

57. パーティクル＋マテリアルでボリューム
エリアの一部分だけフォグを変える事も

58. パーティクル＋マテリアルでボリューム
パーティクルが使えるので、「Bone/Socket Location」や
「Skel Vert/Surf Location」モジュールを使うことで
SkeletalMeshに合わせて出すことも

59. パーティクル＋マテリアルでボリューム
マテリアルで実装出来るので、マテリアルアニメーション等
ロジックと併用も出来る

60. パーティクル＋マテリアルでボリューム
注意点

61. パーティクル＋マテリアルでボリューム
メッシュには適用できません
● メッシュに設定してシーンに配置しても駄目です
○ シーンに配置してもボックス上に

62. パーティクル＋マテリアルでボリューム
メッシュパーティクルでも駄目です

63. もくじ
● VolumetricFogとは
○ 通常のフォグとの違い
● 設定方法
● ライト側
● パーティクル＋マテリアルでボリューム
● 処理負荷
● 参考

64. 処理負荷
ボリューメトリックフォグの負荷。（公式より）
スケーラビリティ設定のシャドウが
● 高: PlayStation 4 で 1 ミリ秒
● Epic: Nvidia 970 GTX で 3 ミリ秒
● 中以下: 使用できない

65. 処理負荷
スケーラビリティで操作されるコンソールコマンド設定
● r.VolumetricFog
○ ボリューメトリックフォグを使用するか
● r.VolumetricFog.GridPixelSize
○ ボリュームのXY平面のセル1つのサイズ。下げると高品質、高負荷
● r.VolumetricFog.GridSizeZ
○ Z軸で使用するセルの数。上げると高品質、高負荷
● r.VolumetricFog.HistoryMissSupersampleCount
○ パンやカメラカットでのノイズ減らすけど幾分かのコスト。[1~16]

66. 処理負荷
● ポイントライトとスポットライトの [Cast Volumetric
Shadow] を有効にすると、シャドウがない場合と比べて
約 3 倍の負荷がかかります。

67. 処理負荷
● Volume ドメインを使っているパーティクルは、3D オー
バードロー と命令数によってはかなり高い GPU 負荷
を追加する場合があります

68. もくじ
● VolumetricFogとは
○ 通常のフォグとの違い
● 設定方法
● ライト側
● パーティクル＋マテリアルでボリューム
● 処理負荷
● 参考

69. 参考
● 公式ドキュメント
○ Volumetric Fog
■ http://api.unrealengine.com/JPN/Engine/Rendering/LightingAndSh
adows/VolumetricFog/
○ 指数関数的高さフォグ（Exponential Height Fog）のユーザー
ガイド
■ http://api.unrealengine.com/JPN/Engine/Actors/FogEffects/Height
Fog/index.html
● Volumetric Fog and Lighting in Unreal Engine 4 |
GDC 2018
○ https://www.youtube.com/watch?v=Xd7-rTzfmCo

70. 以上！