2015年09月08日

Unity 5でG-Bufferのテスト その3

続きです。[1]には、16.4にテクスチャベースのSSSについても書かれていて、割とよく使われている方法かと思います。なぜかこれまでやってなかったのでUnity 5とG-Bufferで適当に試してみることにしました。

まずは、テクスチャ座標を展開したような画像を生成します。Vertex Shaderで、テクスチャ座標(0〜1)が取得できると思いますが、これを-1〜1に広げてフラグメントシェーダの頂点として渡せばよい、ということになります。この辺、MMDモデルなどでは複数マテリアルでテクスチャ座標が重なっていたり、顔のテクスチャが半分しかなく、顔の左右で同じテクスチャ座標を持っていたりして、一工夫が必要です。

そこでまずは簡単のために、CGの論文?などでよく見るHeadモデル[3]で試してみることにしました。Unityに.objを読み込むとオブジェクトが複数Groupに分かれていたり表示がおかしかったので、一旦Metasequoiaで読み込んで、1オブジェクト1マテリアルとして出力しなおしました。あとはバンプマップの.pngもうまく読み込めなかったので.bmpにしました。[2]によると16-bit .pngとあるので、それで駄目だったのでしょうか。

MaterialをStandard Shaderにしてレンダリングした結果は下記のようになります。テクスチャが細かいのとGIなのでこれでも十分な気がしますね。

Unity5_sss_001.png

以下手順です。

0. カメラにSSSTest.csを設定、SSS MatにCustom/SSSShaderを割り当てたマテリアルを設定
SSSTest.cs

1. テクスチャ座標を展開した画像をRenderTextureに出力

多分Unityのビルドイン変数や関数を使えばいいのだと思いますが、C#スクリプトからワールド座標や光源の位置や行列を渡しています。[1]では単純に-1〜1にしていますが、上下逆になるのでy座標は反転させています。

UnwrapShader.shader

Unity5_sss_002.png

また、本来はdotNLだけですが、周辺を明るくしたかったのでリムライティングも入れてみることにしました。

Unity5_sss_003.png

2. テクスチャ座標やオブジェクト番号などをG-BufferとしてRenderTextureに出力

最終的にDeferred Shadingで合成するためには、普通にレンダリングした結果と、その座標が持つテクスチャ座標も必要になります。Unityが提供しているG-Bufferには、テクスチャ座標がなさそうな感じでしたので、自前で出力します。ついでにオブジェクト番号や、MMDモデルなどの場合はマテリアル番号なども出力する必要があるかと思います。

RenderGBuffer.shader

Unity5_sss_004.png

Skydomeはテクスチャ座標がないので黒、床はオブジェクト番号を設定していないのでテクスチャ座標のみ、モデルはBlueに1.0を設定しているので、これを使ってSSSする部分とそれ以外を区別します。

3. 1. のテクスチャを適当にブラーして、通常のレンダリング結果と合成

ブラーについては、[1]のものを参考に、[3]のブラーの重み付けを参考にやってみました。本当は複数枚のブラー画像を作成して合成する必要がありますが、手抜きで1枚しか使っていません。あと、歪みの補正みたいな話も[3]には載ってますがそれもやってません。

SSSShader.shader

ブラー画像はこんな感じです。

Unity5_sss_005.png

そういえばRenderTextureの背景色を肌色っぽい色にしていたはずなのに、なんで黒色なんでしょうか。その辺含めてバグがありそうですね。

実行結果

SSSなし
Unity5_sss_009.png
リムライティングなし
Unity5_sss_007.png
リムライティングあり
Unity5_sss_008.png
ブラーしたテクスチャ色のみ
Unity5_sss_006.png

[1] http://http.developer.nvidia.com/GPUGems/gpugems_ch16.html
[2] http://graphics.cs.williams.edu/data/meshes.xml
[3] http://news.mynavi.jp/column/graphics/061/
posted by シンドラー at 15:43 | Comment(0) | TrackBack(0) | Unity 5 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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