最新Mayaを使ったUnity 5向けキャラクターセットアップセミナー＆使いこなしTips

COPYRIGHT 2015 @ UNITY TECHNOLOGIES JAPAN
UNITE 2015 TOKYO WORKSHOP :
最新MAYAを使ったUNITY 5向け
キャラクターセットアップセミナー
＆使いこなしTIPS
•  Unity Technologies Japan合同会社
小林信行
•  株式会社オートデスク
長谷川眞也

COPYRIGHT 2015 @ UNITY TECHNOLOGIES JAPANCOPYRIGHT 2014 @ UNITY TECHNOLOGIES JAPAN
SESSION:1
PBR世代のゲーム制作における
最新MAYAワークフロー

○映像用モデルとゲーム用モデル / PBR世代に必要なこと
○MAYA2016のユーザーインタフェースの紹介
○プリミティブ形状への一工夫
○UV展開用ツール

・新しくなったUVテクスチャエディタ
・ UNFOLD 3D
○TURTLEでのベイク

・カラーマップの整理

・AOベイク
○リトポとハイメッシュノーマルのローメッシュへのベイク
主な内容

映像用モデルとゲーム用モデル
/ PBR世代に必要なこと

映像用モデルと従来のゲーム用モデルのそもそもの違い
１：被写体としてのモデルのディティールの違い
　　ポリゴン数の違い、表面のディティールの違い、シルエットの違い…
２：それらを照らすライトの違い
　　ライティングの違い、一度に照らされるライトの数の違い、GI / IBL、
　　光の減衰の考慮（点光源は距離の２乗に応じて減衰する）…
３：表現手段としてのシェーダーやマテリアル、レンダリング方式の違い
　　シェーダーの違い、マテリアル制作の違い、アルベド作成時のカメラの
　　露出とホワイトバランス、レイトレースの有り/無し…
⇒PBR世代になると、その差がほとんどなくなってきます
　従来、ゲーム向けモデルやCGでは考えてこなかった要素を丁寧に実装していくこと
が求められるようになる

PBR世代の絵づくりに必要なこと
「自然界で被写体（モチーフ）に実際に起こっていること」　
＋　「カメラを通じて、それらをフィルムに記録する際に起こること」
をきちんと理解して、それを適切にシミュレートするための手順をきちんと踏んでいくこと
ここで、
「カメラ」　⇒Unity 5
「被写体（モチーフ）」を作るもの　⇒DCCツール
PBR世代の絵作りは両者のバランスのよい協力体制
がないとうまく作れない
⇒エンジニア（プログラマ）　と　デザイナー　の密接な協力が必要な部分

従来のPBR向けアセット素材の制作法
⇒AAA等の大規模タイトル向けに対応できる、実力のあるスタジオでしか出来なかったこと
　　○背景となる技術の難しさ、アセットパイプラインの複雑さ、自社ツールの壁…
⇒そのようなスタジオでは、各制作ラインは完全に分断されていて、互いの連絡は少ない
⇒しかし、その作り方は世界的に破綻しつつある。
⇒一方で、Unity 5 のように、コスト面では誰でもPBRを利用できる環境が登場した。
　　同時に、個人でもハイクオリティのアセット制作を支援する様々なツールが登場している。
これらを今後どう活かすかは、今後のクリエイター次第。
つまり、「貴方次第」

Unity5/PBR世代のゲームアセット
1.  ライティングを意識したモデリング
⇒ライティングが映えやすい面・エッジ構造
2.  複数マップを使用したマテリアル
⇒複数マップを生成しやすいUV/メッシュ密度
3.  マルチユースを考慮に入れた
合理的かつ省力化のはかれる
アセット制作パイプライン
⇒プラットフォームに合わせた、マップの最適化

MAYA2016
ユーザーインタフェースの紹介

メニュー構成が各ワークフローに
準拠した形に整理された

• モデリングツールキット周りの整理と強化
モデリングツールキット周りの整理
と強化

プリミティブ形状への一工夫

ところで…
ノーマルマップはどう作ってます？
1.  Photoshopで根性で描く
2.  写真などからツールで作成、UVをガイドに加工する
　⇒B2M 3, Substance Designer/Painter, nDo
3.  ハイメッシュモデルを別途作成して、
ローメッシュモデルのUVにベイクする
　⇒Mudbox, Zbrush, Turtle

適切なUV展開が必要なわけ
1.  テクスチャマップを描くため
2.  マテリアルを材質ごとに生成するため
3.  PBRで使用する様々なマップをベイク
で作成するため
4.  特にノーマルマップの場合、UVが重なっていると何
かと不都合の原因になる

適切なUV展開は、PBR世代の
モデルでも相変わらず大切
（でも正直面倒くさい）

• 1:Maya2015でのUV展開例：円錐のUV展開
1:Maya2015でのUV展開例：円錐のUV展開

• 2:円錐の「錐」のフェース部分のみを選択する
2:円錐の「錐」のフェース部分のみを選択する

3：選択したフェースをUV展開する

• 4：展開したフェースのUVを切り開くための準備をする
4：展開したフェースのUVを切り開くための準備をする

5：Unfold3Dで切り離したUVエッジに沿って、UVを最適化する

6：UVスムーズツールを使って、UVをさらに調整

7：UVマップの微調整をする

8：チェッカタイル表示をしながら、
　 UVアイランドごとのUVの密度を最終調整する

MAYA2016 / MAYA LT 2016
に搭載された
UVテクスチャエディタ
の新機能

UV
より直感的に編集できる新しいブラシセットが導入されています。3D ビューで UV をメッ
シュ上で直接スカルプトおよび微調整するなど、UV グラブブラシを使用してディテール
をより直感的に追加できるなど、機能強化されました。

UV
1.  UVのない状態から、Unfold3D機能を用いて体を展開
この場合、シームライン（切れ目）を定義するとより展開が適切に行われる
2.  シームライン (エッジ) を定義したら、UVエディタでUVのカット
3.  展開を実行からUVが瞬時に作成される
4.  最適化を適用すると、より歪みが取れてくる

UV
2016のバージョンでは、展開と最適化機能がブラシ化されているため、より直観的に作
業ができます、またブラシベースでUVのカット、縫合、グラブやピンチもできます
UVカットブラシでUVカット UV固定ブラシで外周を固定 (青) UVグラブブラシでUV移動
UVピンチブラシで対象を縮小
UVブラシで、操作画面上でダ
イレクトにUVブラシ調整

UV
輪郭伸縮マッピングは、輪郭におけるUV座標を即座に整え、その後のUV調整をさらに
容易にします。

UV
対象のオブジェクトを選択 > UV > 輪郭伸縮を実行し、0-1空間へUVを配置し、UVを縦
へ伸ばす事でイメージのパターンが作成され、適切な画像マップを再現できます。
上から投影したような状態
輪郭伸縮マッピングを行い、0-1
範囲へレイアウトした状態
スケール調整してUVが完成

マップベーキングツール
TURTLE 徹底活用

どんな時にTURTLEを使う？
1.  ノーマルマップやAOマップなどを焼く
2.  GIによる影を焼き付けする
3.  3Dキャプチャ後にカラーマップを
新規に焼き付けをして整理する

レンダー設定ウィンドウからTurtleのベイク設定をおこなう

レンダー設定ボタン
Turtleが「使用するレンダラ」に現れない場
合は、プラグインが読み込まれているか確
認する

UNITYからシーンを出力して、TURTLE
でAOマップを作ってみる
https://www.assetstore.unity3d.com/en/#!/content/17079

1:Export2Mayaを使い、Unityからレベルを出力する

2:Levelのメッシュをマージして、新規にUVを設定する

3:TurtleでGIパラメタのテスト出力をする

4:レンダリングの様子を見て、問題なさそうだったら
テクスチャベイクを実行する

5:マージしたLevelをFBXで
Unityにインポートし、続いて
Turtleで焼いたアルベドマップ
とAOマップをUnity上でスタン
ダードシェーダーに設定する

6:Unity上で同じIBLを設定して確認する

Unity上で仮組したモデル
UnityからMayaに出力し、カラーお
よびAOマップをTurtleでベイクした
モデル
カラーマップをマテリアルマ
スクとして使用し、
SubstanceDesignerでPBR用
マテリアルを設定したモデル

TURTLEを使った、
ハイメッシュノーマルマップの
ローメッシュへのベーキング

Recapで作成した
ハイメッシュデータ

Retopoで作成した
ローメッシュデータ

Recapで作成した
ハイメッシュデータ
Retopoで作成した
ローメッシュデータ

写真からアルベドを作る

どうやって写真から、光源色の影響を外す？

ぼかし平均をかける

SESSION:2
リギングとアニメーション
(前半）

○ピボットとは？
○スキニングへの苦手意識を解消しよう

○ノードエディタを使ったリギングとその考え方

・MULTIPLE ROTATE PIVOT
○キャラクター：独自リギングで行くか？/HUMAN IKでいくか？
○ノードエディタを使ったキャラクター向けリギング（前半）

・FK/IK切り替えリグを作ってみる
主な内容

ピボットとは？
1.  回転やスケールの中心となる点のこと
2.  Dキー長押しで移動できる
（ピボット移動モード）
3.  ピボット移動モード中のアラインツールとリセット
（MAYA2016）

• ジョイント/ボーン、スケルトン、リグ
ジョイント/ボーン、スケルトン、リグ

スキニングへの苦手意識を
解消しよう

Maya2015以降の簡単スキニング手順
１．ジョイントを描く際には、「投影された中心にスナップ」をONにする
　⇒簡単にメッシュの中央にジョイントを描けるようになります。

２．ジョイントは必ず上/前/右のいずれかの平行投影のビューで描くようにします
　⇒一番良く使うのが右からのビューで、次に上からのビューです。

３．ジョイントが描けたらスキンにするメッシュにスムーズバインドをします。
　⇒Maya2014以降を使っているならば、「多面体ボクセル」バインドがオススメです。
　⇒この時、最大インフルエンス数を１～２の範囲にしましょう。

４．スキンウエイトの調整は、スキンウエイトペイントツールから行います。

５．その前にスキンウェイトの調整を行いますので、スキンの最大インフルエンス数を２から４に増やしておく。
　⇒スキンの最大インフルエンス数を増やすのは、アトリビュートエディタからスキンクラスタノードを選択し、最
大インフルエンス数を増やします。
この最大インフルエンス数は、Unity上で使用する場合には４程度に抑えるのがよい。

６．スムーズブラシ等を使い、スキンが綺麗に変形するように調整します。

７．スキンウェイトペイントツール中での各ジョイントの回転は、
　「ジョイントを選択してから、中クリックで回転ギズモ表示、そのまま中ドラッグで回転」
　　元のバインドポーズに戻す時には、右クリックメニューから「バインドポーズに移動」で元に戻ります

MayaLTには、コンポーネントエディタがありませんが、
Max Skinning Weight Tools for maYa
(http://www.creativecrash.com/maya/script/max-skinning-
weight-tool-for-maya)
のようなMELのみでできたスクリプトをインストールしておけば、
数値入力がある程度できるようになる。
Maya LTでスキンウェイトを
数値入力する

ノードエディタを使った
リギングとその考え方
MULTIPLE ROTATE PIVOT

このBoxを動かすリグを考える

結論はこのようなノード
を作ることですが…

大切なのは、
ノードを組み上げるまでの
考え方

ここまで作ったところで実験してみる

完成！

MAYA上で
キャラクター向けのリグ
を考える
1.  HUMAN IK（FBIK）を使う？
2.  独自にリギングする？
各リグが持つアニメーションの得意/不得意、自分のプロ
ジェクトでの人員配置や、リギングに使えるコストなどを考
慮して、自分のプロジェクトで最適（と思われる）選択を選ぶ
ようにしよう

ユーティリティノードを使ったキャラクタリギング
FORWARD KINEMATICS と INVERSE KINEMATICS の切り替えをノードで実現

1.  同列にFK用ボーンとIK用ボーンを作成し、各々グルーピングを行う
2.  ペアレントコンストレイントをUnityへ送るためのボーンへそれぞれ行う
3.  FK用、IK用コントローラを作成し、切り替えを行った際、アニメーションができる状況
を作成しておく
* 回転などを行い、確実にコンストレイントが適切か確認を行う
コンストレイントノードが3つある状態

4.  切り替え用のコントローラを作成し、追加アトリビュートからカスタムアトリビュートを作成
* 注釈は、選択したノードへ親子階層化される
5.  アトリビュートが追加される事で、追加のコントロール可能な領域を作成可能
6.  ノードエディタを表示し、アノテーションと3つのコンストレイントノードアウトライナからド
ラッグしてノードエディタ上へドロップし、接続していきます

7.  アウトライナ上から Tab + テキスト入力へ “rem” と入力する事で、ノード候補が現れる
為、”remapValue” ノードを作成
8.  入力の最大値を10として、最大入力値を定義
9.  追加した “FK_to_IK” attr から “remapValue” の “入力値” へ接続
10. “remapValue” の “出力値” > “parentConstraint” の “IK Left Arm W0” と3ノード分接続

11. アウトライナ上から Tab + テキスト入力へ “reve” と入力する事で、ノード候補が現れる
為、”reverse” ノードを作成
12. Reverse ノードのある1チャンネルが必要なため、入力 ”X” を使用
13. Reverse ノードの出力 “X” を FK Left * W1へ接続
14. 同様の作業を他2つの attr へ接続し、切り替えが問題ないか確認を行う
* あらゆる値を反転させるため、この場合出力が1なら0を返す

15. 切り替え時に可視性をコントロールするための準備に、FKグループノードとIKグループ
ノードをノードエディタへドラッグ&ドロップ
16. 可視性チャンネルを表記し、”FK to IK” の値が0の場合、”FK_RIG” の可視性が1になる
ように設定を行う “FK to IK” の値が10の場合、”IK_rig” の可視性が1になるように設定を
行う
17. “remapValue” ノードの出力を “IK_rig” の可視性へ接続
18. “reverse” ノードの ”出力X” を “FK_rig” の可視性へ接続

FK有効時には、FK用のコ
ントローラだけが表示され
る
IK有効時には、IK用のコ
ントローラだけが表示され
る

SESSION:3
リギングとアニメーション
（後半）

○ノードエディタを使ったキャラクター向けリギング（後半）

・ストレッチリグを作ってみる

○HUMANIKコントロールリグを使いやすくしよう

・MECANIM/HUMANOIDに適したスケルトン構造

・肘/膝の補助ピボット
○アニメーション作成時にキャラクターセットを設定しよう

・キャラクターセットを使ったイースイン/アウトの調整
○ノードエディタを使ってHUMANIKに
　AIM風HEADコントローラを追加する

○MECANIM/HUMANOIDに最適な腰構造について
主な内容

ストレッチ IK をノード接続で作る方法

1.  IK セットアップを行い、足用コントローラと膝用コントラーラを作成し、関連付けます
2.  作成メニュー > 距離ツール > 距離ツールから距離を測定するためのツールを用意
3.  コンストレイントを作成されたロケータとIKコントローラへリンク
4.  ノードエディタへ距離ツールをアウトライナからドラッグ&ドロップ
5.  キーボード > TAB > condition ノードを作成し、条件を定義

6.  距離ノードの “距離” > conditionノードの “第1項” “tureの場合カラーR” を接続
7.  Conditionノードの条件アトリビュートも画像のように編集
距離の３１．９９１を超えた場合何かを実行するという条件を定義している
8.  キーボード > TAB > multiplyDivide ノードを作成し、除算へ変更し、割算をさせる
9.  条件ノードの “出力カラーR” > 乗算除算ノード “入力1X” を接続
10. multiplyDivideノードの乗算除算アトリビュートを画像のように編集

11. 左太もも、左脛のボーンをアウトライナから選択し、ノードエディタへドラッグ&ドロップ
12. 乗算除算ノードの出力X > 太もも、脛スケールX へ接続
ボーンのエイムベクトルがX方向なので、スケールXへ接続
13. 操作画面上でコントローラを下方向へ移動すると、スケルトンがX方向へ伸びる
この状態だと、伸びた脚が不自然なスケール状態なので、同様にYとZもスケールを適
用するが、この場合、伸縮運動であるため、YとZは負のスケールをかける

14. エクスプレッションを用いて、Xのスケールへ同期させる
15. アニメーションエディタ > エクスプレッションエディタを表示
16. 脛もしくは太もものボーンを選択から以下のように式を記載し、作成ボタンで終了
Character1_LeftUpLeg.scaleY = 1/Character1_LeftUpLeg.scaleX ;
Character1_LeftUpLeg.scaleZ = 1/Character1_LeftUpLeg.scaleX ;
Character1_LeftLeg.scaleY = 1/Character1_LeftLeg.scaleX ;
Character1_LeftLeg.scaleZ = 1/Character1_LeftLeg.scaleX ;
17. 自動的に “expression” ノードが作成され、各チャンネルと接続される

HUMAN IKコントロールリグを
使いやすくしよう

HUMAN IKリグに足接地面、肘、膝の
補助ピボットを追加する
かかと/足/つま先の接地制御用
膝の制御用
肘の制御用

スケルトン側に優先回転角を設定する

アニメーション作成時に
キャラクターセットを
設定しよう

コントローラからキャラクターセットを作成する

キャラクターセットにキー
を打つと便利な理由
1.  キャラクターセットにキーを打つことで、全てのコントローラに
キーが打たれることになる。
2.  その結果として、コントローラごとにキーが打たれていなかった
り、打たれていたりとかのばらつきがなくなる。
（同じタイミングで全てのパーツにキーが打たれる）
3.  ばらつきがないと、各キー間のタイミング調整が容易になる。
⇒特にPose to Poseでアニメーションを
　作っている時に、キーが打たれている
　部分は全て自分の意図通りのポーズに
　できる

キャラクターセットを使ったイースイン/アウトの調整

Maya LT でキャラクターセットを利用する

character
-‐name
"CharacterSet1"
-‐excludeVisibility
-‐excludeScale;
Maya LTで新規に
キャラクターセットを
作成する

作成したキャラクターセットにキーを打つ
select
-‐r
-‐ne
CharacterSet1
;

setKeyframe
-‐breakdown
0
-‐hierarchy
none

-‐controlPoints
0
-‐shape
0

{"CharacterSet1"};

ノードエディタを使った
HUMAN IKリグのカスタマイズ
～AIM風のHEADコントローラ
　を追加する

+X移動
+Y移動
+Z移動
-Z移動

HumanIKコントローラにノードベースで
カスタマイズを入れた場合の運用の注意
1.  アニメーションのスケルトンへの焼き付けは、
必ずFBXエクスポータ側の設定でやること
（キャラクターコントローラ側のベイク処理で行うと、追加した
HEADコントローラの動きが焼き込めないことがある）
2.  キャラクターコントローラ側でベイク処理を行うと、
コントローラ階層が外れてしまうので、後々修正が発生した
時に不便

MECANIM/HUMANOIDに
最適な腰構造について

Mecanim/Humanoid形式で再生すると、
うまく再生できないモーションがある…？

Mecanim/Genericで再生した
ほうがよい「腰」の構造
Mecanim/Humanoidで不具合の
出にくい「腰」の構造

不具合の出る「腰」構造のモーションは、不具合の出ない「腰」構造のスケルトン
モデルをターゲットとして、モーションをリターゲットする
モーションをHuman
IKのリターゲット機能
を使って流し込む

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