トゥーンシェーディング


■トゥーンシェーディング マテリアルの設定

●トゥーンシェーディング

アニメ調の質感の設定です。Arnordのマテリアル設定「aiToom」を使用します。

豆知識:MAYAにはもう一つToonの設定方法がある。

MAYAにはもうひとつトゥーン設定があります。WorkspaceをRenderingにするとメニューに出現する「Toon」項目です。

こちらはArnoldでレンダリングができないので、今回は「aiToon」の方法を紹介します。 
(輪郭線をポリゴンで表現するなど設定方法が全然異なります。)

 

・Arnoldの設定を変更する。

aiToonを有効にするには、レンダリングの設定が必要です。HyperShadeアイコン横のRenderSetting の設定を行います。

①Arnord Renderer >Filter >Typeを「contour」にする。←輪郭線が表示可能になります。

 「Contour」下の数値は輪郭線の太さです。2~2.5程度がよさそうです。(ここで設定した太さを上限として、aiToonで調整できます。)

②System >Device Selection を「CPU」にする。


・「aiToon」をモデルに割り当てる。

↓「aiToom」を使用します。登録してモデルにアサインしてください。

↓探すのがめんどくさい時は、Connection Editor上で「Tabキー」を押すと記入欄が出現しますので「aiToon」と打てば出てきます。


※注意※ トゥーンシェーディングはいろいろ手間がかかる。

①aiToonが見れるのはArnold表示のみ。
 RenderViewでArnoldレンダリングするか、ビュー上の表示をArnoldで確認してください。

②ライティングの種類と方向に注意。
 DirectionalライトやAreaライトなどが適しています。SkyDomeライトなどは光が柔らかいため、ぱっきり分かれたトゥーンなどは表示されにくいようです。Skydomeを使用する際は Directionalライトなどと併用してください。

③レンダリング時間を減らす:ライトの数、輪郭線、ポリゴン数を極力シンプルに。
 ライトの数、輪郭線の太さ、モデルのポリゴン数などで、レンダリング速度がものすごく遅くなる可能性があります。無駄な設定やライトを極力減らすなどできるだけデータを軽くしましょう。


・aiToolの設定

 aiToolで主に使用する設定箇所です

 

よく使用する項目

【Edge】エッジ
  Edge Color:エッジの色
【Edge Detection 】エッジの検出設定
  Angle Threshold : 描画されるエッジ角度のしきい値。角度を小さくすれば描画されるエッジが増える。
【Silhouette】シルエット(輪郭線)
  Color:輪郭線の色
【Base】基本色
  Color : メインとなる基本色、通常のテクスチャを貼るのはここ
  Tonemap : 影の段階

【Specular】光沢
  Weight : 光沢の量
  Color : 光沢の色
  Roughness : 光沢の分散具合(増えると鈍い光沢になる)
  Tonemap : 光沢の段階

【Stylized Highlight】ハイライトの形状

【Rim Lighting】リムライト(後ろからの光)
  Color :  リムライトの色
  Width:リムライト光の幅

 


・エッジとシルエットの設定(【Edge】【Silhouette】)

下図の赤い線(輪郭線)がSilhouette 、紫の線(内包しているエッジ)が Edge です。

目の輪郭は赤いですが、、これは違うオブジェクトにしている為で、一つのモデルにするとこれは「Edge」になります。


・トゥーンの段階

左から、①アニメ階調塗り(輪郭線はグラデ)、②階調はスムーズなアニメ塗り(輪郭は黒)、

③②の輪郭をポリゴンで表現して少し粗い輪郭に見せたもの。

・マテリアルの構造

上は①のもの、下は②と③のもの。ほぼ同じ。

・マテリアル設定

基本的な作業は、「Tonemap」の項目に「aiRampRgb」を割り当てていきます。
今回のはあくまでサンプルなので正解はありません。
他のパラメーターも色々触ってみて、面白い表現を模索してみましょう。

aiRampRgb の適用

 aiRampRgb の見つけ方

aiRampRgbのマテリアルは見つけにくいため、検索で見つけましょう。「Arnord」の中にあります。

※「Ramp」とはまた異なるものなので間違わないように

aiRampRgb の設定

 

・粗い輪郭線の表現

ゲームでもよくある輪郭線の表現方法です。モデルと同じ形状で少しだけ大きいポリゴンモデルを法線反対向きにし、輪郭線のように見せます。

「③②の輪郭をポリゴンで表現して少し粗い輪郭に見せたもの。」モデルは粗めのモデルを3番キーでスムース表示しています。本当は粗いモデルです。これを1番キーで元に戻し、選択したうえで、ワークスペースをRenderingにしモデルを選択、Toon >Assigh Outliner >Add New Outline を行うと輪郭線ができます。Profile Linesを「Offset Mesh」にすることで、Arnoldでもレンダリングすることができます。 

この状態で、内側の黄色いモデルだけを3番キーでスムース表示に戻すと、輪郭線が粗い,「鬼滅の刃」風の表現ができます。

・背景の設定

キャラクターのSpecular の値を上げている為、背景がキャラに映り込んで変なテカリに見える事があります。

ここでは地面のモデルで、キャラに映り込まないよう設定しています。

(Shape情報 >Arnold > Visibility  の「Specular Reflection」チェックをOFF)

 

上記の参考シーンデータのDL

shader_test01

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キャラクターに今回のトゥーン表現を適用した例


参考動画

アーノルドチュートリアル-MtoAのトゥーンシェーダーを使用したソフィーのレンダリング

チュートリアルページ(サンプルデータDLあり)
https://docs.arnoldrenderer.com/display/A5AFMUG/Making+of+Sophie

Arnold for Maya User Guide

Arnordに関する情報が掲載されています。サンプルDLデータがあるのがうれしい。

https://docs.arnoldrenderer.com/display/A5AFMUG

 


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