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3DCGことはじめ => 3DCG 制作工程(プロセス)7-1.レンダリグ方式 ライティングとの関連
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レンダリング方式によるライティングアプローチの違い

ラジオシティー方式のグローバルイルミネーションを重要視する場合と、レイトレーシングレンダリングによるライティングの方法は、アプローチの仕方が全く異なります。

以下に示すレイトレーシングレンダリングの画像とラジオシティーレンダリングの画像は、全く同じシーンをレンダリング方式を替えてレンダリングを行った結果です。レイトレーシング方式でもライティング次第でラジオシティーレンダリングに近い品質で高速にレンダリングする事も可能になります。

レイトレーシングの場合

レイトレーシング イメージ

レイトレーシングでGIを重視したライティングについてはこちらで解説し ていますので参考にしてみてください。アニメーション作品では、ラジオシティーやファイナルギャザリングは現実的ではありません。

レンダリングコストを如何に抑えて品質をワンランクアップさせるためのライティングは、それぞれのシーン、目指すイメージにより異なります。そのため決まった方法はなく、リア リティーを求める場合は現実の世界と比較する観察力が求められます。

ラジオシティ ベースの場合.

ラジオシティ イメージ

サーフェイスに対し光が拡散するところまで計算するため、フォトリアリスティクなイメージを作成する事が出来ます。

レイトレーシング レンダリングほど、ライティングテクニックは要求されませんが、サーフェイス同士が互いに影響を与え合うため、GIに関する影響を何処までオブジェクトが受けるのか、有効なライトを絞り込むなど、無駄な計算を如何に切り捨てるかが制作のポイントになります。つまりシーンのカスタマイズが重要になります。これは、3Dグラフィックソフト(製品)を選ぶ場合の重要なポイントになります。

ファイナルギャザリング、フォトンマップなども手法は違っても環境効果(グローバルイルミネーション)を表現しようとする点は同じでレンダリングコストが掛ります。

イメージベースドライティングの場合.

HDR イメージベースドライティング イメージ

イメージベースドライティングはイメージ画像を環境光源とします。そのためライトがなくてもシーンを照らす事が可能です。

イメージ画像には通常、HDR(Hyper Dynamic Range)画像を使用します。右の画像は、イメージから照らされる環境光のみでシーンが照らされています。全くライティングに関するテクニックが必要ないため、設定を 行うだけでフォトリアルなイメージ制作が可能です。また、ラジオシティー方式であるためレンダリングコストが掛ります。

HDRイメージによって、結果が大きく異なるため絵作りを行う事が難しく、確認レンダリングに時間がかかるため制作期間を要します。実際にはHDRイメージの調整を行うか、光源を追加すること で絵作りを行うことになります。制作手順はツールによっても様々で、自分で球状ドームを作成しHDRI画像マッピングを行うか、環境テクスチャマッピングにより行うなど3Dグラフィックソフトにより設定方法やアプローチの仕方は異なります。

HDRI に関しては、作成方法や素材集など 『 3D シーン作成に必要な背景イメージ / HDRI 素材集の活用 』 でも解説しています。 また、 OpenEXR という ILM がオープンで提唱している HDRI を扱い易くした高輝度イメージフォーマットも存在します。

レンダリング・ライティング技術向上に参考になる書籍

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  • 〈digital〉LIGHTING & RENDERING

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    1. インターフェイスに関して
    2. └ マウスとインターフェイス
    3. ローカル・グローバル座標
  2. 3Dモデリング (形状データ)
    1. 法線マップと変異マップ
    2. └ スカルプト・モデリング
  3. 質感に関する設定
    1. マッピング方式について
    2. シェーダーについて
  4. ライティング(光源設定)
  5. カメラ・カメラワーク
  6. モーション設定
    1. その他モーション定義
  7. レンダリング (計算)
    1. ライティングとの関連

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