Ray Tracing Night Week 2020_konno

映像勢のための
UE4 レイトレ 2020
～高画質に小ネタを添えて～
コンノヒロム（フリーランス）

UNREAL ENGINE Ray Tracing Night Week | 2020 Summer | Online 3
自己紹介
コンノヒロム
フリーランスの 3DCG アーティスト
ブログ → HK3D.jp
twitter → @hirotsu162
・CINEMA 4D でいろいろやっています
モデリング・アニメーション・技術サポートなど
・CINEMA 4D 関連著作（共著含む・一部品切れ）
・UE4 は趣味で、映像勢かつエンジョイ勢です（UE4 のプロじゃないよ！）

自己紹介
「UE4 ぷちコン映像編」（2020 年 1月）まさかの大賞受賞　https://youtu.be/4vYhCKC60tU
身に余る光栄　UE4 映像制作エンジョイ勢の面目躍如　レイトレシャドウが大活躍

自己紹介
「C4D to UE4 キャラクター作成支援ツール」公開中
UE4で使うキャラクターモデルを
CINEMA 4D でセットアップするためのツール
UE4 Mannequin のスケルトンと互換で
グレイマンと差し替え運用できる
YouTube の動画からどうぞ
https://youtu.be/4yf8d5IOSQc

本講演の内容
映像勢のための UE4 レイトレ 2020
（１）なぜ映像で UE4？　なぜ UE4でレイトレ？
UE4 映像勢でエンジョイ勢のわたくしからみなさんへ
（２）UE4 レイトレ・小ネタ集
メリットだったりデメリットだったり、面白いだけのちょっとした情報など
（３）Ray Tracing Global Illumination を使う
RTGI を映像で使いこなすためのノウハウ　実例をまじえて
（４）High Quality Media Export を使う　New in UE4.25
シーケンサーからの動画書き出しはさらなる高画質化が可能に

本講演の内容
ほかの発表者の皆さんは UE4 ガチ勢なんですが、僕だけは趣味でやってる UE4 エンジョイ勢です
本講演はエンジョイ勢が個人で調べた内容なので間違いなどあるかもしれません　何卒ご容赦ください

（１）なぜ映像で UE4？　なぜ UE4でレイトレ？
ゲームやリアルタイムコンテンツではなく映像作品で UE4 を使うということ
ハリウッドとか日本のアニメとかのガチの映像事例はみなさん既にご存じかと思います
ここでは、UE4 を使って個人で映像作品を制作している立場から感想などをお伝えしたいと思います

なぜ映像で UE4？　なぜ UE4でレイトレ？
映像で UE4 を使うメリット
高速ワークフロー（快適）
コストパフォーマンス（お金と時間）

・UE4 のメリット　高速ワークフロー
映像作品を UE4で作ると、レンダリング時間のプレッシャーがないのがとにかくありがたいです
UE4でリアルタイムで確認できて、あとは動画書き出して Premiereで音と字幕のっけて終わり、って感じです
ぷちコン映像編の応募作品を実際に作ってみて、あらためてありがたみを実感しました
　
　　UE4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Premiere

ぷちコン応募作では、UE4でカメラカットまで全部やっています
シーケンサーの再生ボタンを押すと、1 分の映像作品がそのまま全部、再生されます
この作品では重い機能を使わなかったので、ほんとにリアルタイムで再生されます

最終の映像出力ではちょっと高品質設定にしたのですが、1 分の映像のレンダリングに 2 分しかかかっていません
ぷちコン締め切り前夜に 2 分で最終レンダリング完了　オフラインのレンダラーでは想像できないスピードです

カメラカットまで UE4でできているので、レンダリングは avi ファイルに一発出しです
これを Premiere にもってきて（After Effects 出番なし）、字幕とサウンドをつければ完成です
カットごとの露出調整も UE4でやってあるので、色補正もかけていません
Premiere のタイムラインこんだけ

いくら速くても表現力が劣っていたら使えないのですが、レイトレによって映像の表現力も劇的に向上しています
そしてこのほど、UE4.25 の High Quality Media Export により高画質はさらなる高みへ
個人で映像作品を作るハードルがとても低く　あなたも未来の映画監督に

・UE4 のメリット　コストパフォーマンス（お金と時間）
これはみなさんご存じのことと思いますので簡単に
UE4 の映像制作での利用は商用含めてタダ（ゲームも 100 万ドル稼ぐまではタダですけど）
UE4マーケットプレイスがとても充実　フリーアセットだけでもかなりの量（月替わりフリーもあるし）
ネットにはたくさんの情報があり、初心者レベルの疑問は検索すればすぐみつかります（日本語情報も多い！）
ユーザーコミュニティも発達していて、お互い助け合い鍛えあっててとてもいい感じ
3DCG 映像勢であれば、ある程度の 3D の知識やスキルは既にあるはず
UE4 の世界に飛び込むのは意外と簡単です

そして　UE4でレイトレを使う理由　ですが
今週ずっとその話をしています
なぜ UE4でレイトレを？　使うべき、そうでもない？
このへんをみんなで考えるのがレイトレーシングナイトWEEK です
それぞれの発表をじっくりとごらんになってください

ただ、ひとつ確かなことは、レイトレにはメリットだけでなくデメリットもあるということ
UE4 を使うにあたって様々な局面で、レイトレにするか従来機能のラスターでいくか、
選択を迫られる機会は多くあると思います
せっかくだからレイトレを使いたい
でもレイトレ特有のアラが見えてしまうのではないか
ラスターの表現だってきれいじゃないか
でも、レイトレのアラが案外ばれないこともある
悩みますね

ラスターに戻す勇気
レイトレを貫く度胸
どちらも大切です　今回のレイトレーシングナイトWEEK の情報が、みなさんの決断の助けになればと思います

（２）UE4 レイトレ・小ネタ集
レイトレで役立つかもしれないちょっとした情報

UE4 レイトレ・小ネタ集
・Statinary Light の×は無視してよい
Statinary Light は静的な間接照明と動的な直接照明を兼ね備えた便利なライトです
ですが、Statinary Light が４個を超えて重なると×が表示されますよね
これは Shadow Map の警告です

このままでライトビルドすると、×のついた Stationary Light は
Mobility が Static な Mesh の影が落ちなくなります（Movable の影は落ちる）

これについてはライトビルドしたときにアラートが出ます
Stationary Light の Shadow Map はライトではなくMesh のほうに格納されていて
その格納できる数の上限が４個なので、５個目からは Shadow Map が作られなくなるのだそうです
なので、重なる Stationary Light が４個を超えないようにするのが正しい作法みたいです
（適宜 Static とか Movable に切り替えろってことですね）
Stationary Light の「影４個制限」について詳しくははこちらの篠山さんの記事をごらんください
Stationary Light の影について - だらけ者だらけ
https://darakemonodarake.hatenablog.jp/entry/2015/12/16/UE4/Stationary

ですが Ray Tracing Shadow の場合は、同じ状況でも影はちゃんと落ちます
Stationary Shadow の「影４個制限」はレイトレでは無視してよいらしいです
レイトレの影は Shadow Map と違って Mesh に格納されてるわけではないからです

・屈折がおかしいバグは直ったよ
従来はレイトレのTranslucency の屈折が間違っており、
厚みの均一なガラスでも屈折像が歪んでいたのですが、
UE4.25 から直ってます
CINEMA 4D のレンダリング結果と比べてみました　屈折像はばっちり一致していますね！

・Light Function と IES Proﬁle
UE4 のライトは Light Function Material と IES Proﬁleで明るさに濃淡がつけられますよね
この2 つ、実はレイトレに反映されるとそれぞれ様子が違います

テスト用のセット　Spot Light の隣に鏡面反射する板を置いています
RTGI の Brute Force をオンにすると、壁には間接照明が反映され、鏡の中には反映されません
この状態で、Spot Light に Light Function や IES Proﬁle を設定するとどうなるでしょう？

Light Function のほうは Reflectionでは素通し、IES Profile のほうは Reflectionでは真っ暗、
どちらも RTGI には素通しになります　Translucency は Reflection と同じになるようです
Spot Light は輪郭をぼかせるので、素通しの Light Function のほうはわりとごまかせます
IES Profile はちょっと困ったことになりそうです
　
Light Function 　　　　　IES Profile

・レイトレで変わる半透明マテリアルいろいろ
とかく鬼門と言われるレイトレの半透明マテリアル、レイトレ設定を変えてどうなるか見てみましょう
左から、Fresnel でガラスっぽくしたやつ、半透明で光るやつ、Thin Translucent、Single Layer Water
この状態は Shadow のみ Ray Tracingで、Translucent の影も真っ黒、鏡の反射像は Screen Space なので曲がってます

Metalic と Fresnel でガラスっぽくしたやつ　Translucent に元々ないフレネル反射を表現しています
色がついてますが乗算ではなく通常合成なので濃い色ガラスなどは再現できません

半透明で光るやつ　Base Colorと Emissiveで違う色を設定してあります
それ以外は普通

Thin Translucent　期待の新星　透過で色を乗算でき、透過に色がついても反射は無色のまま
YouTube にある Epic の UE4.25 デモ動画の車のテールランプで使われ「物理的に正確」と言われてるやつです

Single Layer Water　Blending Mode が Opaque なのに向こうが透けて見えるすごいやつ

Ray Tracing Reﬂection をオンにしました
Single Layer Water は Reﬂection の鏡像では不透明になりました（Opaque だからね）
ほかのTranslucent３つはデフォルトだと鏡に映りません

Ray Tracing Reﬂectionで Include Translucent Object をオン
Translucent が映るようになりましたが、映るのは透過が Opacity のぶんマスクされてる状態ですね
Base Color も Reﬂection も Refraction も映りません　Emissive だけは映ります

Ray Tracing Translucency をオン　屈折像が変わりました（正確になってるはず）
Single Layer Water だけはレイトレになっても屈折はフェイクのままです（Opaque だからね）
ピンクのやつはほとんど透けなくなり、Thin Translucent は色がなくなっています（期待の新星、まさかのレイトレ非対応）

Ray Tracing Translucency の Refraction をオフ
屈折がフェイクに戻りました　ピンクのやつはちょっと透けるようになりました
Thin Translucent は帰ってきません

いろいろありすぎて覚えてられないですね　覚えなくていいと思います　不具合がばれるかどうかはまた別の問題ですし
レイトレのTranslucent は実際の絵を見るまでわからない　臨機応変に構えておくのがいいと思います

・Scene Depth を使った効果が消える
マーケットプレイスで買った水のマテリアル集に入ってた、波打ち際の海のマテリアル
水が浅いところは波が立つはずなんですけど、
Translucency をレイトレにすると消えてしまいました

・Scene Depth を使った効果が消える
めっちゃ込み入ったマテリアルを奥深く潜って調べたところ、水深を取得している Scene Depth が原因のようです
Scene Depth はラスターの透明情報が必要なようで、レイトレだとそこが機能しないらしいです
こういう意外なところにも、レイトレの制約が潜んでいますね

・ケースバイケースで決断していこう
Translucency については制約ばかり指摘してしまいましたが
使ってみると案外大丈夫なこともあります
映像の場合は特に、ライティングやカメラアングルを工夫したりできますし
ケースバイケースで、要素ごとにレイトレでいくかどうか決断しましょう
ラスターに戻す勇気　レイトレを貫く度胸

（３）Ray Tracing Global Illumination を使う
レイトレのダイナミック GI を映像作品で使うには
RTGI の基本
基本設定、それぞれの項目の意味、注意点など
RTGI の実践
映像作品で RTGI が活きる使い方
映像のための RTGI 設定
HQME で高画質化
High Quality Media Export 機能を使えばさらに高画質に

Ray Tracing Global Illumination を使う
RTGI の基本
基本設定
設定項目の意味
注意点
など
簡単なテストシーンで説明します

・RTGI の基本：TDR 対策
いきなりですが　そして去年もこの話しましたが
TDR（Timeout Detection and Recovery）対策
アプリケーションの画面の更新にかかる時間が設定した限度（デフォルトでは数秒）を超えると
Windows がアプリケーションを落としてしまう
高画質出力では 1フレームの計算に長い時間がかかるため、対策が必要
TDR で落とされたときのアラート　去年とちょっと違う

・RTGI の基本：TDR 対策
レジストリキー（TdrDelay と TdrDdiDelay）の変更
Substance Painterをインストールすると「変更しろ」と言われるアレです
Substance Painter入れてる PC で
既に「60 秒」など変更済みならそのままで OK
詳しくは
「Substance　GPU　driver　crash」でググってくれ
Substance のとてもていねいなサポート記事がみつかるはず
この設定が必要な理由についての説明や
Microsoft の当該情報へのリンクもあります
ありがとう Allegorithmic さんとボーンデジタルさん

・RTGI の基本：RTGI を有効にする
基本的には Post Process Volume の Rendering Features から設定します
Type Brute Force と Final Gather のどちらか選ぶ
Max Bounces 間接照明が跳ね返る回数　上げると明るくなる
Samples Per Pixel 画面１ピクセルあたりで何回 GI を計算するか　上げるときれいになる
これ以外の設定は Console Command などでアクセスします
あともちろん、プロジェクトで Ray Tracing が有効になってる必要があります

・RTGI の基本：実際に試してみよう
簡単なシーンで試してみましょう
入り組んだ部屋、奥の凹みにライトが１つ、白と銀の輪っかとガラス板が置いてあります（あと FPS 表示の後ろの黒い板）
いまはダミーのライトをつけていますが、テストでは消します

・RTGI の基本：ライトマップを消去する方法
計算済みのライトマップ（Lightmass GI）を消去して RTGI だけにしたいとき
World Settings の Lightmassで Force No Precomputed Lighting をオンにして
Build Lighting Only を実行
すると、ライトマップが消去され、以後は RTGI のみでライティングできるようになります

・RTGI の基本：RTGI なしの状況
ダミーのライトを消しました
ライトマップもないので、スポットライトが直接当たっているところしか見えません

・RTGI の基本：Brute Force オン
モードを Brute Force に
間接照明の効果が出ましたが、明るい範囲は広くありません

・RTGI の基本：間接照明の反射回数を上げる
Max Bounces を上げてみます
１から２、３と上げると間接照明の届く範囲が広くなり、そのぶん明るくなってきます
同時にフレームレートも、120 から72、46 と落ちてきました

・RTGI の基本：Brute Force のノイズ
部屋の奥の暗いほうではモヤっとしたノイズがかなり目立ちます
デフォルトの Samples Per Pixel は４なので、こういう暗い場面ではぜんぜん足りません

・RTGI の基本：Denoiser の効果
ちなみにこのもやもやしたノイズは Denoiser によるもの
Denoiserをオフにして（r.DiffuseIndirect.Denoiser = 0）素の状態を表示するとこうなります
これをあれにしてるんだから Denoiser ってすごいですね！

・RTGI の基本：サンプル数を上げる
Samples Per Pixel を 16 まで上げてみます　　　　　
画質はだいぶ良くなりましたが、フレームレートは 14 まで落ちて一気にレッドゾーンです
このように、Brute Force は数値なりに素直に画質が良くなり、同時に負荷が重くなっていきます

・RTGI の基本：Final Gather
数値は同じままで、モードを Final Gather にしてみます　
フレームレートが一気に改善しましたが、間接照明は暗くなりました
Final Gather は Max Bounces の値にかかわらず、間接照明が跳ね返るのは 1 回だけなのでこうなります

・RTGI の基本：Final Gather は速度重視
Samples Per Pixel を最大の 64 まで上げてみます　
フレームレートは変わらず、画質もさほど改善していません
Final Gather はとにかく速度重視で、画質はすぐ頭打ちになるモードのようです

・RTGI の基本：Brute Force の高画質
モードを Brute Force に戻します　
Samples Per Pixel が最大の 64 のままでした　フレームレートがものすごく落ちましたが、画質は改善しています
リアルタイムでは非現実的ですが、映像であれば Brute Force の設定を上げて使うのが良いようですね
　
16
64

・RTGI の基本：ほかのレイトレ要素との組み合わせ
さっきから気になっていた方もいらっしゃるかと思います　真っ黒なところがありますね
RTGI は Ray Tracing の Reﬂection とTranslucency には反映されません

・RTGI の基本：Refraction オフ
ここで朗報です！　Ray Tracing Translucency の Refraction をオフにすると、
RTGI の成分も透過だけはするようになります（反射はしてないようですね）
厚みがない板ガラスなんかは OK という場合もあるかもしれません

・RTGI の基本：ライトマップとの比較
ライトマップ（Lightmass GI）と比較するとこんな感じです　※全体的な明るさは調整して合わせています
ライトマップなら間接照明はすべてに反映され、レイトレの屈折も有効にできます
このような、間接照明に変化のない要素は RTGI ではなくLightmass を使うほうがよさそうです
　
　　　Lightmass Global Illumination　　　　　　　　　　　　　　Ray Tracing Global Illumination (Brute Force)

・RTGI の基本：Point Light に注意
ここでちょっとした情報　現状では Point Light は RTGI がほぼ効きません！
先ほどのテストを Spot Light でなくPoint Light でやると、間接照明の効果がほとんど出ません
この件は既にバグとして確認され、修正予定になっているそうです　楽しみに待とう！

・RTGI の基本：Point Light の代替
じゃあ、全方向を照らすライトが必要になったらどうするの？　って問題ですが
角度を最大にした Spot Light を背中合わせに 2 つくっつけるとかでなんとか……。

・RTGI の基本：Point Light の代替には限界がある
ただしこの方法も万全ではありません
Spot Light の Cone Angle が最大の 90°になっていても、実は完全な半球にはなっていません
2 つくっつけてみるとわずかに隙間があいてしまいます（Spot Light の原理上の限界かもしれません）
なんとかうまくごまかしてください……！

・RTGI の基本：Point Light の代替にはごまかしが必要
この例では、Spot Light の隙間の暗くなるあたりをグラデーションにして、
暗い範囲が天井の入隅に当たるように配置してごまかしています

・RTGI の基本
ここまでのまとめ
Brute Force は負荷なりに画質が良くなる
Final Gather は速度重視で画質はすぐ頭打ち
Max Bounces を増やすと明るくなる（Brute Force のみ）
Samples Per Pixel を増やすときれいになる（Brute Force のみ）
ほかのレイトレ要素とは相性が悪い（基本 Lightmass のほうが有利）
Point Light はバグが直るまで待ってから使おう

RTGI の実践
映像作品で RTGI が活きる使い方
映像のための RTGI 設定
より高画質の出力には High Quality Media Export が必要

・RTGI の実践：昨年のレイトレナイトの作例
昨年はとりあえずなんでもレイトレで挑戦してみましたが、パッと見てわかるアラがありました
UE4 のレイトレ機能向上で解決するのを期待しましたが、残念ながらそうはならず
この作品はこれ以上はなんともならない感じです
レイトレ同士が重なって真っ黒になる部分があちこち

・RTGI の実践：今年の作例
今年は Ray Tracing Global Illumiation 一点突破でいくことにしました
今回のプロジェクト　※実際にエディタで動いてるところを動画でお見せします
　　
　キャラクターは自作（手にライト）背景はマーケットプレイスで購入したアセットです
Soviet Apartment Megapack - Modular Interior Exterior

・RTGI の実践：プロジェクトの設計
RTGI が活きる場面ってなんでしょうか？　動的に変化する間接照明があることです
移動するライト（Movable のライト）が間接照明でダイナミックにシーンを照らすような表現は
事前計算のライトマップでは表現できません

・RTGI の実践：プロジェクトの設計
いっぽうで、RTGI はレイトレの屈折や鏡面反射には反映されないという弱点があります
それらの要素がはっきり見える場所では固定された照明をライトマップとして用意しておくほうがいいです
なお、ライトマップにベイクされたライトは「Affect Ray Tracing Global Illumiantion」をオフにしないと
RTGI にも影響するので、間接照明の効果が重複してしまいます　注意！

・RTGI の実践：動画のシーケンス
今回は時間がなかったので Take Recorderを使い、
キャラクターをリアルタイムに動かしてモーションを収録しました
ただ歩いてるだけのうえに方向転換なんかがギクシャクしますが
プリビズの収録だと考えれば悪くないかもしれません
※実際にエディタで動いてるところを動画でお見せします
Shots トラックに Take Recorderで録ったキャラモーションが入っている

・RTGI の実践：映像のための GI の設定値など
リアルタイムの画面表示とシーケンサーからの動画書き出しでは条件がだいぶ異なります
映像出力用の設定は、実際にシーケンサーから出力してチェックして決める必要があります
RTGI の基本のところでも説明したように、
十分に明るくできて、また画質もよくできるモードは Brute Forceです
ここは最初から決めてしまって大丈夫です
間接照明の反射する回数は 3 にしておきます
今回のプロジェクトでは暗い場面が多いので、そのぐらいあったほうが効果的です

・RTGI の実践：Screen Percentage 設定
コンソールから変更できる RTGI の Screen Percentage 設定
r.Raytracing.GlobalIllumination.ScreenPercentage
設定は 100、50、25 の 3 段階になっているようです
1 段階落とすと負荷が 1/4 になる計算　デフォルトの 50 は速度を稼ぐためでしょうか

・RTGI の実践：Screen Percentage 設定
リアルタイムで見る限りだと、Screen Percentage を落とすと相応に画質が悪化するようです
High Quality Media Export からの動画書き出しでは状況が変わってきそうですが
今回は深入りせず、Screen Percentage はオリジナル画質の 100 でいきます
　
　　Screen Percentage 50 　Screen Percentage 100

・RTGI の実践：Brute Force のサンプル数は最大でも足りない
RTGI の画質を決める Samples Per Pixel の値は最大で 64ですが、
今回のように照明の条件が厳しい場合は 64でも足りません　本番は 64 と決めてかかってしまってもいいです
ただしひとつ問題が……！
うちの環境だと Brute Force の Samples Per Pixes を最大の「64」で
HQME から書き出しすると、ほぼ確実に UE4 が止まります
なので、うちでは「32」で運用しています
みんなの PC ではどうかな？

・RTGI の実践：動画の書き出しが止まっているとき
ちなみに動画の書き出しが止まっているところをタスクマネージャで観察すると
GPU のグラフが平らになっています（動いてるときは規則的に山ができます）
　　　
　　　　HQME が止まってるとき　　　動いてるとき
……なんもしなくなってシステム側から落とされているんですね！
落とされるまでの時間を測ると、TDR の設定値とピッタリ同じでした
うちでは止まった時タスクマネージャから UE を落とすと画面が固まるので
TDR で落とされるのを待ちます

・RTGI の実践：旧 Render Movie の出力結果
従来機能である Render Movie からはサンプル 64で書き出せたことがあったので、そのときの画像
非常に厳しい照明条件なので、サンプル 64でもまだ「デノイザーがんばってます」という感じです（もやもやしてる）

・RTGI の実践：High Quality Media Export の出力結果
HQME ならこのぐらいまでは簡単にいけます（1フレーム15 秒ぐらい、詳しい設定はこの後で）
やはり高画質の動画書き出しには High Quality Media Export が必要……！

・RTGI の実践：High Quality Media Export の出力結果
レンダリング時間をさらに４倍、1フレーム1 分かけてもいいならこのぐらいにできます
High Quality Media Export により、従来は不可能だった超高画質設定が可能になりました！

・RTGI の実践：まとめ
RTGI が活きるプロジェクト設計をしよう
RTGI の基本設定はだいたい一緒
詳細はテスト書き出しして詰めよう
Ray Tracing Global Illuminationで高画質の動画書き出しをするなら
High Quality Media Export の使用は必須
ということで、次に続きます

（４）High Quality Media Export を使う
UE4.25 で追加されたシーケンサー用の高画質書き出し機能
リアルタイムと非リアルタイムの設定の使い分けもできるようになりました
従来の Render Movie 機能との違い
ユーザーインターフェイス、使い勝手など
フレーム書き出し機能
高画質化は AA 設定で
RTGI の高画質設定
AA は Temporal で
反省会
出力された動画で画質を評価
おまけ
モーションブラー

High Quality Media Export を使う
・従来の Render Movie 機能との違い：ユーザーインターフェイス
従来の機能は「ゲーム画面を固定フレームレートでキャプチャするだけ」
高画質の動画書き出しはゲーム画面（エディタ）の設定から高画質にしなくてはならず
その状態だとエディタのレスポンスがガクガクで作業になりませんでした

HQME はリアルタイム画面とは独立した設定ができるようになりました
エディタは操作しやすい設定のままで OK
設定項目も増え、プリセット保存もできます　便利！

Console カテゴリの設定から、コマンドで詳細な設定変更ができます（エディタの UI にない項目も）
Console Variables は動画書き出しのときだけ使用する値を設定できるところで、たとえば
GI モードは 1（Brute Force）
GI の Screen Percentage は 100
GI の Samples Per Pixel は 64 なんてふうに項目と値をそれぞれ入れておけるのですが
現在「エディタに戻るとここで設定したすべての項目の値が 0 になる」というバグがあります（修正予定だそうです）

なので、当面は Console Commnads のほうを使うといいです
こちらは動画書き出し開始時に「Start」のコマンド、完了時に「End」のコマンドが送られるので
動画書き出し用の設定を「Start」に、エディタ用の設定を「End」に、それぞれ登録して、
必要に応じて末尾の設定値だけ書き換えれば OK です（＝の両側に半角スペースが必要）

・従来の Render Movie 機能との違い：高画質書き出し時の重さは変わらず……！
普通の動画書き出しであれば、書き出し中でも問題なくほかの操作ができますが、
高画質設定で同じフレームの計算を延々と続けているときはレスポンスが非常に悪くなります
書き出しを待ってる間、ほぼ何もできません　これに関しては旧機能と特に変わっていません
でもウィンドウに進捗状況が表示されるようになったのはちょっとうれしいですね

・フレーム書き出し機能：高画質設定をするには
さて肝心の書き出し機能の高画質化のほうですが
公式の HQME のドキュメントにも最近になってかなり詳しい説明が出てきました
基本的にはそちらを参照していただくとして
要するに、画質を上げるための設定はどこにあるのか
どのオプションを選択し、どの値を上げればいいのか
というあたりをまず知りたいですよね

・フレーム書き出し機能：高画質設定をするには
実際にいろいろ書き出しして調べた結果、特に画質を向上させるのは AA 設定
Aiti-aliasing の Spatial Sample Count と Temporal Sample Count
ここの値を増やしたぶんだけ、サブフレームが合成されて高画質になります
たとえば　Spatial が 1で Temporal が 8 なら、
シーケンスの 1フレームあたり、8 フレーム分を計算したものを合成して書き出します

・フレーム書き出し機能：AA の設定
で、Spatial とTemporal の違いは？
Spatial：サブフレームを空間的に分割して（ピクセルを細かく割って）計算する
Temporal：空間的に分割し、さらに時間的にも分割して（フレーム時間を細かく割って）計算する
※両者は掛け算されます
こんなかんじ……？　　　 Spatial = 5 　　Temporal = 5
ドキュメントでは Temporal のほうが一般的に効率的だとされています
RTGI との組み合わせでも基本的に Temporal のほうが有利なようです（後述）

AA は Method（モード）を変更できるのですが、
実質的には「Override しない（＝Temporal AA）」と「None（なし）」の二択です
FXAA と MSAA はドキュメントではなかったことにされてるのでたぶん非推奨です
None にするとエンジン側の AA を使わずに、HQME のサブフレーム合成のみ行うらしいです
Overrideで Temporal AA にするのと、Override なしのままにするのとで結果は同じです
（エンジンのデフォルトが Temporal AA なので）

Sample Count のほうのTemporal と
AA Method のほうのTemporal AA
名前がかぶってますが別物です！
実は効果も似てるのですが、ちょっと違います（後述）

・RTGI の高画質設定：
以下、シーケンスのこの場面で設定変更による画質の変化を検証してみます
この場面を選んだのは、シーケンス全体でおそらくもっとも照明条件が厳しい箇所だからです
つまり、ここがクリアできるならだいたい全部 OK なはず、ということです
Temporal AA の効果が安定するよう10フレーム続けて出力したものを、最後の 1フレームで比較します

・RTGI の高画質設定：旧 Movier Render サンプル 64
これは旧 Render Movie 機能で出力した Brute Force サンプル 64 の画像です　まだだいぶ厳しいです
以前は全体の Screen Percentage を 200 にしてさらに高画質化していたのですが、うちでは 4.25 ではできなくなりました（止まる）

・RTGI の高画質設定：HQME サンプル 32
こちらは HQME で Brute Force サンプルを 32 で出力したものです（うちでは 64 だと止まるので）
それ以外の設定は前の画像と同じですが、BF のサンプルが半分になったので画質は悪くなっています

・RTGI の高画質設定：TAA Temporal 8
そこから、AA は Override なし＝TAA のままで Temporal を 8 にしたものです（通常は上限が 8 です）
ぐっと画質が良くなりました　サンプル数が 8 倍になっていると考えれば妥当な結果でしょうか

・RTGI の高画質設定：TAA Spatial 7
では Spatial のほうを 7 にするとどうなるでしょうか（TAAでは Spatial は奇数でなくてはならないそうなので上限 7 です）
ぜんぜん画質が良くなっていません　GI の Denoiserと相性があるのか Spatial では画質が上がらないようです

・RTGI の高画質設定：AA None Temporal 8
AA を Overrideで None にして Temporal の 8 にしてみます
TAAで Temporal の 8 のときとほとんど同じです　こちらのほうが高輝度のディテールが出ているようです

・RTGI の高画質設定：AA None Spatial 8
AA Noneで Spatial を８にしてみます
なんとなく滑らかにはなってるようですが、GI の Deoiser のもやもやは消えていません

・RTGI の高画質設定：AA None Temporal 32
そしてこれが AA Noneで Temporal 32 です　AA を None にすれば 8 を超える値も設定できます
GI の条件がこれだけ厳しくても、HQME なら乗り切れるということがわかりましたね！

・RTGI の高画質設定：AA None Spatial 32
一応、Spatial で 32 も試してみましたが、やはりもやもやしたのは消えません（諧調がなめらかなもやもやに）
Spatial は GI の Denoiserと相性が悪いようです

・RTGI の高画質設定：GI Denoiser Off AA None Spatial 32
GI の Denoiser はコマンドでオフにすることができます（r.DiffuseIndirect.Denoiser = 0）
Spatial でももやもやはなくなりますが、かわりに粒子状ノイズが目立つようになり、Spatial 32 でもこの程度

・RTGI の高画質設定：GI Denoiser Off AA None Temporal 32
同じくDenoiser オフで、Temporal 32 の結果は Spatial 32とノイズまで一致しています
GI DenoiserとTAA がオフの場合、Temporal でも Spatial でも同じ結果になるようです（動きのない部分）

・RTGI の高画質設定：まとめ
RTGI 重視のおすすめ高画質設定はこんな感じです
GI Method Brute Force
Max Bounces 3 （必要に応じて加減）
Samples 32 （明るいシーンならもっと少なくても）
GI Screen Percentage 100
HQME
AA Override なし、Temporal 8 まで
None、Temporal 8 を超えたいとき

・RTGI の高画質設定：まとめ
AA と Denoiser の関係が重要らしい
今回の例では AA の Spatial とTemporal で劇的な差があり、
その要因が GI の Denoiser なのではないか？　と推測しましたが（違うかもしれません）
レイトレ機能ではほかにもいろいろ Denoiser が使われているので、
それぞれに AA との相性があるのかもしれません
ドキュメントでも AA のサンプル数と Denoiser の調節について触れられています
Denoiser はコマンドで設定をチューニングできるようです
また、エンジンのTemporal AA のサンプル数もコマンドで変更できます
今回は試していませんが、TAA のサンプル数で高画質化を狙うこともできるのかもしれません

反省会
書き出しされた動画を見て、どこまで画質が上げられたかチェックします

おまけ：モーションブラー
HQME の高画質モーションブラーの設定を解説

・おまけ：モーションブラー
高品質なモーションブラーを HQME で出せるようなことがドキュメントに書いてありますが
詳しいことは説明されていないようなので調べました
結論からいうと
・AAで Temporal のサンプル数を増やすと、増やしたぶんだけモーションブラーも高品質になる
・Console Variables「r.MotionBlurQuality = 0」でポストプロセスのモーションブラーを切れる

画像で比較してみましょう　まずこれがモーションブラーかかってないもの　真ん中の球は回転しています
HQME の Camera 設定で Camera Shutter Angle を 0 にすればブラーはなくなります

これがデフォルトのモーションブラー　ポストプロセスでかかってるものです
回転がガビガビですが意外に健闘しています　鏡像にブラーがないのがはっきりわかるのはレイトレならではですね

AAで Temporal の値を 8 にしたもの　回転のブラーはきれいになり、鏡像や影にもブラーがかかっています
動画であれば、これぐらいで十分でしょう　わかってしまえば簡単でしたね

ポストプロセスのブラーは HQME のTemporal のサブフレームごとにかかっています
ブラーをきめ細かくかけているので破綻が起こっていないということです
右端はポストプロセスのブラーをコマンドでオフにしたものです　わずかな差ですが一応、ご参考までに
　　　　
　　　1 　2 4 　　　8 　　　　PP なしで 8

まとめ

Temporal Sample Countを
ふやせ

ご清聴ありがとうございました！

Ray Tracing Night Week 2020_konno

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