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塾長ブログ

おなかすいたよ。笹原和也です。
  
質感とライティングを活かすには、
スペキュラー光とディフューズ光を別けて考える必要があります。
の続きです。

ここまでで、
●「ハイライトの大きさ、密度、強さ、量」「鏡面反射の映りこみ具合」の二つで質感が判別できる。
●ハイライトはスペキュラー光で作られる。
の二つを説明しましたが、

ということは、
 
スペキュラー光はオブジェクトの質感を表現し、
ディフューズ光はそれ以外(オブジェクトの色と形)を表現する。
 
ともいえます。
 
だから、
質感のバリエーションを高めるには
スペキュラーマッピングとバンプマッピング
スペキュラー光の当たり方を大事にする必要があります。
 
カラーマッピングはほとんど関係ありません。
 
そして、ディフューズ光の明るさは、視点の位置によって、変化しませんが、
スペキュラー光は入射角と反射角が同じなので、視点の位置によって変化します。
 
というわけで、
ディフューズ光は弱くても、スペキュラー光は強くできる
そんなライトの角度があります。
 
たとえば、下の図のような角度です。
shitukan_s.jpg

ディフューズ光は面に対して、垂直な時がもっとも面が明るくなります。 
ですから、
被写体の面に対して、平行に近い角度でかつ、
そのライトの反射角の方向にカメラがあると、
 
ディフューズ光は弱いけれども、
スペキュラー光は強い、というライティングができます。
 
そんなライティングの時に、質感はもっとも強く表現されます。
 
逆に
スペキュラー光が強くても、
ディフューズ光も同じように強いと、
明るさがまざってしまって、
あまり質感が感じられなくなります。
  
このようにして、
質感の違いがよりハッキリとするライティングを作ります。

  • anima
  • |14:08
  •  

実はアニマ社員の中でも僕がブログをやっていることを知らない人が多いらしい笹原和也です。
 
今回はCGのライティングと質感について説明しますよ。ぎゃふん!
 
まず、基本的なCGの光にはディフューズ光とスペキュラー光があります。
 
簡単にいうと、ディフューズ光はライトの成分からハイライトを作る成分を抜いたもの
 
逆に、スペキュラー光はハイライトを作る成分そのものと考えるとよいでしょう。
 
実写のライティングでも、ディフューズ、スペキュラーという名前のライトはあるようですが、トレーシングペイパーなどでボカしたやわらかいライトをディフューズ、まったくボカしてないライトをスペキュラーというようですので、ちょっと意味が違います。(おそらく!)
 
以下の画像のモデルを使って、スペキュラー光とディフューズ光の違いを説明しよう。
pinkball_s.jpg
 
★ディフューズ光 (拡散光ともいいます。)
ディフューズ光は、光がオブジェクトにあたった時にあらゆる方向に反射します。
だから、視点を変えても、表面の明るい場所が変化したりしません。(スペキュラー光は変化します。)
kakusan01_s.jpg
 
ディフューズ光のみでレンダリングしたもの
kakusan03_s.jpg
 
★スペキュラー光 (反射光ともいいます。)
スペキュラー光は鏡面反射と同じように入射角と反射角が同じです。
hansya01_s.jpg

 
だから、視点を変えると、表面の明るいところの場所が変わります。
顔の位置をズラすと、テーブルに映る蛍光灯の光の反射の位置が移動するのと同じです。
  
以下はスペキュラー光のみでレンダリングしたものです。
hansya02_S.jpg
 
 
実は
質感とライティングを活かすには、
スペキュラー光とディフューズ光を別けて考える必要があります。
 
ここんとこ重要よー!
(今回は、以前書いた本から画像を引っ張ってきました。)

詳しくは、また明日か休み明け

  • anima
  • |11:50
  •  

11時からミーティング続きでご飯を食べる暇がない笹原和也です。
 
昨日は質感に関して話しました。
 
今回は初心者のためのCGライティングの解説です。
 
まずは、
物体の表面に現れるハイライトは何か?というトコロから考えます。
 
ハイライトとは、光源の鏡面反射(映り込みです。)
 
だから、光源が弱いところでは、
ハイライトが弱くなります。
 
次に光源に関して考えます。
 
ライティングは、
1 色 
2 強さ 
3 やわらかさ
4 あたる角度
で決まります。(たぶん)
 
ハイライトに一番重要なのは
色以外全部です。
もちろん、赤い光源には赤いハイライトがつくはずです。(たぶん)
 
ライティングの「やわらかさ」
っていうのは、初心者の人はあまり聞いたことがないかもしれませんが、
簡単に言うと、光源の大きさです。
光源が大きいほど、影がボケます。
影がボケるほど、やわらかいライトということになります。
 
電球の影がハッキリしていて、
蛍光灯の影がボヤッとしているのは、
蛍光灯が大きい(長い)からです。
 
光源が大きいと影がボヤっとするのを実感するには、
電球をいろんな場所に複数おいた状態を考えるといいでしょう。
電球を複数おくと、影が複数できるはずです。
 
電球をもっとたくさん置くと影も多くなり、
影と影が重なり合います。
電球を一面にしきつめると
影もまざってしまって、光源の大きさも相まって、
はっきりした影が出なくなります。
 
これがいわゆるやわらかいライトです。
 
逆に硬いライトとは、
影がはっきりしたライトのことですね。
 
というわけで、
やわらかい光源の影響化では、
ハイライトもあまりはっきりしない。
ということにはなります。(なんか自信なくなってきたw。)
 
おなか空きましたので、また明日。

  • anima
  • |17:34
  •  

こんにちわ
 
反響がないと、この記事が読まれているのか不安になってしまう笹原和也です。
mixiにコメントください。 
 
質感 その3です。
 
前回は
CGにおいて、写実的に感じられる。
または、「なんかリアル?」に感じられる質感表現のカナメは
「質感にバリエーションがあること」です。
 
と書きましたので、それを説明します。
 
「バリエーションがあること」
たとえば、キャラクターのパーツの中に
鉄の鎧があって、肌があって、布があって、革があったりすることを意味します。

鉄の鎧 : ツヤツヤ ハイライトが強くクッキリしている。映り込みもある。
革 : ハイライトが強くクッキリしているけど、映りこんでいるほどではない。
肌 : ハイライトはあるけど、ぼやっとしている。ハイライトにムラがある。
布 : ハイライトは肌よりも弱くて広く、やわらかい質感
 
というふうに、ハイライトの入り方が明確に違う素材があると、
写実的(リアル)に感じます。
 
実は、素材ひとつひとつが本物に似ているかどうかより、
各素材の差がハッキリしていたほうがリアルに見えます。(と思います。)
 
だから、
光沢感のない布一種類のみだけで構成されたコスチュームのキャラクターの質感は
なかなかリアルに仕上がりません。
 
さらに、
同じ革の素材のなかでも、
こすれたり、汚れたりしてハイライトが鈍くなっているところ、
逆に濡れたりしてハイライトが高くなっているところ、
ホコリがかぶっているところ、
皺が深くなってバンプが強くなっているところ
などがあると、
より質感を写実的に感じられます。
 
これが「質感にバリエーションをつける」です。
とにかく、同じハイライトパターンを持つ面積は
少なければ少ないほうが良いです。
  
そう考えると
ファイナルファンタジーシリーズのキャラクターの多くが
コスチュームに金属や革素材を使っているのも、
「なるほど!」と思います。
また、ファイナルファンタジー7のクラウドのセーター(?)のように、
なるべくボコボコした素材のほうがCG栄えしますね。
 
 
edit0226_02443_s.jpg

edit0226_02939_s.jpg
 
キャットシットワンの質感がリアルに感じられるのも
 
●塗装のはげた金属の質感(塗装部分と金属部分の差)
●動物の毛のフワフワした質感
●トランシーバーなどの硬質だけれどもマットな質感
●ゴツゴツした岩肌の質感(光が強いので、ハイライトも強め)
 
などの、質感のバリエーションがあったからこそ、
だと考えています。

  • anima
  • |13:56
  •  

こんにちわ 笹原和也です。
今日は風邪気味で頭がいたいですー。
 
●ハイライトの大きさ、密度、強さ、量
●鏡面反射の映りこみ具合
の二つでその情報をわからせています。
 
と書きましたが、どこぞの論文で以下のように発表されているようです。
--------------------------------------------
脳や網膜は、画像の中で明るい部分と暗い部分がどう分布しているかによって、表面の光沢や明るさ、透明感といった質感を感じているという。この発見を応用すれば、簡単な画像処理で、質感をリアルに表現したり、自在に操ることができるという。
--------------------------------------------
 こちらのWEBから引用させていただきました。

http://www.itmedia.co.jp/anchordesk/articles/0706/22/news026.html

http://www.brl.ntt.co.jp/people/imotoyoshi/material-j.htm

さらに難しく詳細に書いてあります。
 
というわけで、
ハイライトの分布具合で人は質感を感じるということが科学的に証明されたわけです。(証明は言い過ぎなのかな?)

で、話をCGに戻しますと
 
ハイライトの強さと分布で、だいたい以下のような質感が表現されます。
 
ハイライトが強くて小さいもの=固いもの
ハイライトが弱くて広いもの=やわらかい物
ハイライトにツブツブがたくさんある。ざらざらして固いもの
 
そして、
ハイライトにブツブツがさらに細かくなったものが、
ハイライトが弱くて広いものになります。(たぶん)
 
で、CGの質感表現のカナメはこれからです。
 
CGにおいて、写実的に感じられる。
または、「なんかリアル?」に感じられる質感表現のカナメは

「質感にバリエーションがあること」です。
 
上の文章の「この発見を応用すれば、簡単な画像処理で、質感をリアルに表現したり、自在に操ることができるという。」にも通じるかな・・。

詳しくは
また明日!(ひっぱるでしょ!)

  • anima
  • |20:14
  •  

こんにちは
笹原和也です。
  
今日も10分ブログです。
あと、15分でお客さまがいらっしゃいますよ。
ご飯食べたい!
 
今日はCGの質感の話です。
 
「質感ってなんですか?」
そう問われて明確に答えられる人はいますか?
考えたことはありますか?
 
辞書から答えます。
字のまま「材質から受ける感じ」です。
 
言い換えると、「その物体が何で出来ているかを感じさせる情報」です。
 
ただし、 
絵画の場合は、
そのキャンバスの生地や絵の具の材料の印象
映像の場合は
画面のノイズ感や画面そのものにのせてあるフィルターなども
質感を意味するかもしれません。
  
コンピューターグラフィックスにおいて
質感といえば、その物体の材質が何で出来ているかをわからせる情報のことです。
 
では、
しかし、CGは触ることはできませんので、
表面の見た目のみで、材質情報をわからせることによりますが、
具体的には
 
●ハイライトの大きさ、密度、強さ、量
●鏡面反射の映りこみ具合
の二つでその情報をわからせています。
 
実はハイライトと「鏡面反射の映りこみ」は同じものなので、
質感はすべて「鏡面反射の映り込み」で表現されると言って
間違いないのですが、
 
もう10分経ちました!
 
では!
 
その次のネタ
●CGプロダクションのディレクターはプロスポーツチームのディレクターに似ている
●スタッフ上手けりゃディレクターはやることなし。

  • anima
  • |13:44
  •