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UE4 Volumetric Fogで 空間を演出する!

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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/

Published in: Engineering
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UE4 Volumetric Fogで 空間を演出する!

  1. 1. UE4勉強会 in 大阪 Volumetric Fogで 空間を演出する!
  2. 2. Slideshare用壁紙
  3. 3. Slideshare用壁紙
  4. 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 4
  5. 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 5
  6. 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. 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. 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. 9. VolumetricFogとは そもそもフォグとは
  10. 10. 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
  11. 11. 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
  12. 12. 通常のフォグ
  13. 13. ボリューメトリックフォグ
  14. 14. 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
  15. 15. 通常のフォグ
  16. 16. ボリューメトリックフォグ
  17. 17. 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
  18. 18. 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
  19. 19. 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……
  20. 20. フォグなし
  21. 21. 通常のフォグ
  22. 22. ボリューメトリックフォグ
  23. 23. 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
  24. 24. 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
  25. 25. 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
  26. 26. 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
  27. 27. 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
  28. 28. 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
  29. 29. 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
  30. 30. 設定方法
  31. 31. 設定方法 ここまでは通常のフォグ設定
  32. 32. 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
  33. 33. 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)
  34. 34. 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
  35. 35. 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
  36. 36. 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
  37. 37. 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
  38. 38. 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
  39. 39. ライト側 Volumetric Scattering Intensity 0.0 (=影響しない
  40. 40. ライト側 Volumetric Scattering Intensity 10.0 (かなり強め
  41. 41. ライト側 OFF
  42. 42. ライト側 ON
  43. 43. 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
  44. 44. ライト側 OFF
  45. 45. ライト側 ON
  46. 46. 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
  47. 47. 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
  48. 48. 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
  49. 49. 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
  50. 50. 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
  51. 51. 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
  52. 52. 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
  53. 53. 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
  54. 54. 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
  55. 55. 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
  56. 56. 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
  57. 57. 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
  58. 58. パーティクル+マテリアルでボリューム 注意点
  59. 59. 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
  60. 60. 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
  61. 61. 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
  62. 62. 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
  63. 63. 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]
  64. 64. 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。
  65. 65. 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
  66. 66. 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
  67. 67. 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
  68. 68. 以上!

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