フロア プレーンに適用された shadow_matte シェーダ。イメージの上にカーソルを合わせると、バックプレートのみが表示されます。


このチュートリアルでは、外部 HDRI とバックプレート イメージを使用して、車モデルをライティング、シェーディング、レンダリングする方法について説明します。Arnold の skydome_light を使って車のモデルをライティングする方法を示します。ここでは、car_paint と standard_surface シェーダを使って車モデルをリアルにシェーディングする方法について説明します。また、shadow_matte シェーダを使用して、車モデルを写真のバックプレートに合成します。

  • 車モデルはこちらからダウンロードできます。
  • HDRI とバックプレートのイメージは、こちらからダウンロードできます。

CAD データのインポート

  • まず、CAD モデル(上記のリンク)をダウンロードします。
  • 内容を抽出し、ステップ ファイル 01-AVENTADOR LP700.SLDPRT (SolidWorks Part File)を読み込みます。
  • 下のイメージのようにグリッド上に平らに配置されるように自動車を配置および回転します。

フロア プレーン

  • 車モデルからシャドウをキャプチャするのに十分な大きさのフロア プレーンを作成します。
  • shadow_matte シェーダを割り当てます。シーン内のライティングからのシャドウが「キャッチ」されます。これは、車モデルを写真の背景バックプレートに統合するために使用されます。

スカイドーム ライト

シーンを照らすには、HDRI を skydome_light カラー テクスチャに接続します。

  • [スレート マテリアル エディタ](Slade Material Editor)ウィンドウで[イメージ](image)シェーダを作成し、[ファイル名](Filename)で DA-STR-MB1-HDR-B-4K-SPEED+96.exr を開きます。
  • ビットマップの出力を skydome_light > カラー/強度(Color/Intensity) > テクスチャ(Texture)にドラッグします。

  • バックプレート内のライティングの方向に一致するように、skydome_light を回転させます(約 90 度)。
  • (HDRIに応じて) skydome_light の exposure を 1 または 2 ストップに増やします。
  • ライト サンプルの数を 3 に増やします(skydome_light の レンダリング(Rendering)タブ)。

ライティングの外観が分からない場合は、球をシーンに追加し、standard_surface シェーダを割り当ててから、metalness を 1 に増やします。これにより、バックプレートへの反射と一致するクロム球が得られます。また、鈍い灰色のシェーダを使用して別の球を作成し、ライティングと一致させることもできます。


チョーク プレビュー

  • 車モデルに standard_surface シェーダを適用します。この「チョークプレビュー」スタイルのレンダリングは、ライティングがシーンにどのように影響するかをより適切に示します。
  • シーンをレンダリングします。次の図のようになります。 

オフスクリーン カラー (shadow_matte)

よく見ると、反射球のフロア プレーンの反射に対して、何かが正しくないことが分かります。バックグラウンド プレートの外側にある鏡面反射に可視である領域が存在する場合があります。そのため、これはオフスクリーン領域と呼ばれます。shadow_matte.offscreen_color パラメータは、このオフスクリーン領域で使用するカラーを定義します。テクスチャなどをリンクすることができます。

 
offscreen_color を使用しない
offscreen_color を使用(既定)

シェーディング

ライティングと環境に満足したら、車のシェーディングに移ります。このチュートリアルの目的として、車の塗装に焦点を当てます。その他の車マテリアル(フロント ガラス、リム、プラスチックなど)は、ページ上部のリンクでダウンロードできます。

ツートン カラーのメタリックな自動車の塗装

それでは、ツートン カラーの car_paint シェーダを作成し、これを車のボディ ジオメトリに適用してみましょう。

ツートン カラーの car_paint。Base_color: 青、specular_color:紫。イメージの上にカーソルを合わせると、「base_color: 青(既定の設定)」を使用した場合が表示されます。

次のようにパラメータを変更します。

  • base_color を濃い青色に変更します。
  • specular_color を紫色に変更します。これは鏡面反射の調節に使用されるカラーです。 このカラーは、ベース コート レイヤからの鏡面反射光ハイライトに「色付け」します。
  • specular_roughness を約 0.5 まで増やします。これにより、ベース コート レイヤの鏡面反射の光沢をコントロールします。値が低いほど、反射がはっきりします。
  • specular_IOR の値を大きくすると、ペイントの反射の品質が向上します。この例では、値 10 が使用されています。

ヘッドライト

ヘッドライト

次に、ヘッドライトのシェーディングに移りましょう。

ガラスや金属(および拡散反射光サーフェス)をレンダリングする場合、ジオメトリの法線が正しい方向を向くようにすることは非常に重要です。そうしないと、レンダリング時に正しい結果が得られない可能性があります。これは、他の CAD アプリケーションからモデルを読み込み、サーフェスの法線方向が反転する場合に問題となる可能性があります。

多くの鏡面反射サーフェス(ヘッドライトなど)を含むシーンの場合、正しく外観を示すために specular_ray_depth の値を大きくする必要があります。specular_ray_depth はレイが鏡のように反射する最大回数を定義します。

specular_ray_depth: 6イメージの上にカーソルを合わせると、「specular_ray_depth: 2 (既定)」を使用した場合が表示されます。

ガラス

  • ヘッドライトのガラス ジオメトリ(01-HEADLIGHTS-1-surface14)を選択し、standard_surface シェーダを割り当てます。「headlight_glass」という名前に変更します。
  • transmission_weightを 1 に増やします。

周囲の黒いプラスチック

  • ジオメトリを囲む黒いプラスチック(01-HEADLIGHTS-1-solid43)を選択し、standard_surface シェーダを割り当てます。「headlight_plastic」という名前に変更します。
  • base_color を黒に変更します。coat_weight を約 0.1 に増やします。

メタリック ライト継手

電球の前のガラスの部品(01-HEADLIGHTS-1-surface12)は片面ジオメトリです。Thin_walled は、たとえば泡のような薄い(片面の)オブジェクトで理想的です。

  • 別の standard_surface シェーダを作成し、名前を「light_glass」に変更します。
  • transmission_weight を 1 に増やし、(ジオメトリの下の) thin_walled を有効にします。

一般に、thin_walled は薄いオブジェクト(片面ジオメトリ)にのみ使用することをお勧めします。厚みのあるオブジェクトでは正しくレンダリングされない場合があります。  

  • ガラスの背後にある反射する金属オブジェクト(01-HEADLIGHTS-1-solid42)に standard_surface シェーダを割り当てます。
  • metalness を 1 に増やします。


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