2015年01月27日

vidroのVolumeのテスト

vidroのボリュームレンダリングも中々お手軽で良さそうなのですが、情報が見当たらないのでメモしておきます。とりあえずSample4のvolume_caustic.vdrにコメントを入れてみました。後、たまに黒い点が入ってしまうので、メディアンフィルタで取り除いています。

実行結果

vidro_volume_003.png

vidro090517

# "CRYSTAL"という名前のマテリアルを定義
new Material "CRYSTAL"
  # 透明度すべて1.0で完全透過
  Transparency    1.0 1.0 1.0
  # ボリューム"a"とボリューム"b"の屈折率は1.0と1.5
  IOR      1.0 1.5
  # 表面がボリューム"a"で、裏面がボリューム"b"
  Volume      "a" "b"

# "0"という名前の空間を定義
new Space "0"

  # ボリューム"a"の定義
  new Volume "a"
    # ボリューム"a"の空間内での光の減衰を設定(0以上、50とかも設定できる)
    HomogeneousExtinction  0.2 0.2 0.2
    # ボリューム"a"の空間内での光の散乱を設定(0から1まで)
    HomogeneousAlbedo  0.3 0.3 0.3
    # ボリューム"a"の空間内での前方散乱/後方散乱の割合を設定(-1から1まで)
    Anisotropy    0.8

    # 点光源の定義
    new PointLight
      # 点光源の明るさ。テクスチャを用いることでスポットライトの効果
      Intensity  96.0 48.0 24.0 "spot.bmp"
      # 点光源の位置座標
      Position  0.2 0.75 -0.3
      # スポットライトの方向を変えるための回転行列
      X    0.95782626 -0.22987832 0.17240873
      Y    0.28734788 0.76626104 -0.57469577
      Z    0.00000000 0.60000000 0.80000000

    # 視点位置の設定
    new Eye
      Position  0.0 0.25 1.5
      Focus    0.0 0.25 0.0
      FocalLength  0.035

  # ボリューム"b"の定義(デフォルト)
  new Volume "b"

  # オブジェクト"0"の定義
  new Object "0"
    # 球のモデルデータを読込む
    File    "sphere.obj"
    # 位置の設定
    Position  0.05 0.35 0.0

HomogeneousExtinctionで減衰、HomogeneousAlbedoで散乱を設定できます。こちらは均一なので、ボリューム"a"全体にかかっています。実行結果ではスポットライトの部分だけのように見えますが、明るいのでわかりやすいだけで、よく見るとスポットライト以外のところも減衰や散乱しています。

続いて、局所的で不均一な場合のサンプルを作ってみました。Sample1のSample1.vdrを改変しました。

実行結果

vidro_volume_000.png

vidro090530

# 球のマテリアルの定義
new Material "SPHERE1"
  # 外側と内側のボリュームの設定
  Volume      "OUTER" "INNER"
  # 外側と内側の屈折率
  IOR      1.0 1.33
  # 完全透過
  Transparency    1.0 1.0 1.0

# 床のマテリアルの定義
new Material "FLOOR"
  # チェック柄のテクスチャ
  Diffuse      1.0 1.0 1.0 "check.png"

# 空間の定義
new Space "0"
  # 外側のボリュームの定義
  new Volume "OUTER"
    # 局所的な減衰の定義。starディレクトリの画像を使用する
    Extinction  25.0 25.0 0.0 "C:\vidro100630x64en\sample1\star"
    # 局所的な散乱の定義。starディレクトリの画像を使用する
    Albedo    0.5 0.5 0.0 "C:\vidro100630x64en\sample1\star"
    # 局所空間のAABBの最小座標を設定
    Origin -0.25 0 -0.25
    # 局所空間のサイズを設定。(-0.25, 0.0, -0.25)〜(0.25, 0.5, 0.25)の空間
    Size 0.5 0.5 0.5
    # 天空光源
    SkyLight  0.5 0.5 0.75 "sky.hdr"

    # 平行光源
    new ParallelLight "LIGHT0"
      Emission  0.5 0.5 0.25
      Direction  -1.0 1.0 -1.0

    # 視点座標
    new Eye
      Position  0.0 0.5 1.0
      Focus    0.0 0.1 0.0

  # 内側のボリュームの定義(デフォルト)
  new Volume "INNER"

  # 球の定義
  new Object
    File    "sphere.obj"
    Material  "SPHERE1"
    Position  0.0 0.1 0.0
  
  # 床の定義
  new Object
    File    "floor.obj"
    Material  "FLOOR"

局所的な場合は、Homogeneousを取り除いてExtinctionとAlbedoとします。ここで注意点として、OriginとSizeでちゃんと領域を指定してあげないと画面上に反映されません。

starディレクトリに画像を入れます。今回は下記の適当に作った画像1枚を入れています。

volume001.png

ディレクトリ名を空欄にすれば、下記のように局所空間全体が減衰/散乱します。

vidro_volume_001.png

結果からもわかるように、下図のような関係のようです。

vidro_volume_004.png

確認のため、もう一枚starディレクトリに画像を入れます。

volume000.png

vidro_volume_002.png

○を000.png、☆を001.pngとしていますので、○が奥になっています(視点(0,0.5,1.5)、注視点(0,0.1,0)より)。
ちゃんとした3次元テクスチャがあれば、もう少し色々できそうです。

参考サイト
[1] vidroホームページ: http://vidro-renderer.sakura.ne.jp/
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2015年01月19日

MMDBridgeとvidroのテスト

今更ですが明けましておめでとうございます。もう1月下旬とか困ったものですね。今回は楽にきれいな画像を作ろうということで既存のレンダラを使ってみることにしました。レンダラにも色々ありますが、せっかくなのでMMDBridge[1]に挙がっているvidro[2]〜[4]を使ってみることにしました。2010年が最終更新になっていますので、もう更新されないんですかね。

MMDBridgeのvirdoサンプルは、日本語の混じった名前のテクスチャを使っているようなPMXモデルでutf-8 decode errorみたいなのがでたのと、Diffuseなどがなぜか全部0になっている?ようなのと、エッジ色等の情報が取得できないようでしたので、Objと簡単なvdrファイルを出力するだけのものに変更しました。後、vidroのsample2のboxとwaterを使用するようなものにしています。

pythonスクリプト

後は、自前のPMXローダからobjのmtlファイルと、半角英数にリネームしたテクスチャ画像、色やエッジ情報などのマテリアルに関するvdrファイルを出力するようにしました。mtlはマテリアル名ぐらいで、それ以外の色やテクスチャの情報はvdrに出力してしまいます。

注意点としては、透明度を含むpngやtgaを指定していても、objの場合はそれを認識してくれないようですので、map_dというアルファマップ用の画像をpngやtgaから抽出する必要があります。また、vidroでは、基本的にRGB指定×テクスチャ画像の乗算で計算されるため、透明度に関しても同様に処理されます。つまり、透明度は1が完全な透明、0が不透明でそれにアルファマップの画像を乗算することになりますので、透明にしたいところを白色、不透明にしたいところを黒色と、一般的なアルファマップ画像を反転させる必要があります。(rgb = 1.0-aとした画像を新たに作成します)

実行結果

とりあえずデフォルト設定+SkyLightにHDR画像を指定してレンダリングした結果です。スカイドームに[5]を、歩きモーションに[6]を、PMXモデルに[7]を使用させていただいております。GIはやっぱりいい感じですね。

vidro_008.png

フォトリアリスティックとノンフォトリアリスティックを選択でき、ノンフォトの場合にはエッジが描画されます。デフォルトでは黒い線がすべての境界に引かれてしまうので微妙です。

vidro_010.png

そこで、エッジ色に関してはPMXファイルから取得して、エッジが無効になっているものはContourGroupでビット調整して非表示にしました。また、濃さに関してはBoundary?で、内部のしわのエッジの濃さ?はCreaseで設定する必要がありますので、PMXEditorを参照しながら多少は修正しました。

vidro_009.png

サンプルvdrファイル

全身だとこんな感じです。

vidro_006.png vidro_007.png

後はvidro付属のsample2のデータと[8]の立ちポーズを使ったらこんな感じになりました。

vidro_012.png

トーンマップの設定やVolumeの設定など、まだまだ色々できることはあるので、時間があれば試してみたいです。

参考サイト
[1] MMDBridgeホームページ: http://mmdbridge.render.jp/
[2] vidroホームページ: http://vidro-renderer.sakura.ne.jp/
[3] vidro参考サイト1: http://aether5th.blog40.fc2.com/category35.html
[4] vidro参考サイト2: http://kmurai.blog52.fc2.com/blog-category-12.html
[5] スカイドーム: http://www.nicovideo.jp/watch/sm10968092
[6] 歩きモーション: http://www.nicovideo.jp/watch/sm9554606
[7] 磯風モデル: http://www.nicovideo.jp/watch/sm24596846
[8] 立ちポーズ:http://seiga.nicovideo.jp/seiga/im4373054
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