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カタログ用のイメージ画像を フォトリアルCGで制作
04modo Rendering カタログ用のイメージ画像を フォトリアルCGで制作 text Takashi Hibi イメージ制作において、 レンダリング画像の品質を決定付ける要 因の1つに、 ライティングが挙げられる。実際の写真撮影がライテ ィング次第でイメージが大きく変わるように、3D CG制作でも同じ ことがいえる。今回は、HDRI画像を使ったIBLをメインにライティ ング方法を考えてみる。なお、解説にはLuxology社のmodo 302 を使用する。modoは、MacとPCにおいて次世代アーキテクチャ 上で開発された、統合型の3Dアプリケーションだ。 124 Product Design Super Technic 日比隆志 1961年大阪生まれ。広告写真のインテリアス タイリストを経て、現在は3Dクリエイターとして 活動。主に住宅設備メーカーなどのカタログ用 フォトリアルCGを制作するが、本、雑誌などの 執筆活動やセミナーなどでプレゼンテーションも 行う。 Rendering 01 modoのスナップの特徴は、 回転とスケールにもスナップが使え ることだ。アドバンスハンドル （水色のポイント） をエレメントにセットす ることで、複雑な回転にもスナップを使うことができる modo 02 「作業平面を選択に合わせる」 は文字通り選択したエレメントに 作業平面を合わせることができる機能だ。 これにより斜めのポリゴン に合わせてプリミティブの作成など、 すべての作業が可能になる 03 「背景コンストレイン」 もmodoの特徴的な機能だ。例えば、赤い リングを球体に沿わせたい場合にmodoではプッシュツールと背景コ ンストレインを組み合わせれば簡単にできる （上は使用前。下はプッシ ュツールを使用した状態） 04 SDS （サブディビジョンサーフェス） でモデリングすれば、 クッショ ンの曲線も簡単に表現できる。アップにならなければこれぐらいでも 充分だろう プロダクトデザイナーに最適な環境 05 リアリティを出すため、 SDS再分割を3回行って、 メッシュベース のスカルプトでシワを追加してみた。 これぐらならアップになってもリア リティがある 「絶対スケール」 などユニークなスナップツール 06 modoには多くのレイアウトがプリセッ トされている。 この画面は レンダリング前の調整に特化したレイアウトで、左上の画面がプレビ ューレンダラーである。変更内容はリアルタイムに更新される 驚異的な速度を実現したレンダラー も搭載されている 01 。 まずは、今回解説に使用するmodo 302を また、 選択したポリゴンに作業平面をセッ トし、 modoのレンダリングの特徴はリアルタイムに 紹介しておこう。modoは、 アメリカのLuxology その選択したポリゴンを基準にすべての作業を 描画されるプレビューレンダラーと、高速レンダリ 社の統合型3Dソフトウェアである。 日本代理店 進めることもできる 02 。 その他にも正確なモデ ングだといえる。一般的なソフトウェアでは、 テク のマーズによって日本語版がリリースされている リングをアシストしてくれる機能も多数搭載されて スチャの修正やライティングの微調整などを行 ので、英語版ソフトウェアが苦手な人でも安心 おり、 3Dソフトの中でも最強といっていいだろう うごとに、 テストレンダリングをして確認する必要 して使うことができるだろう。 03 。 Luxology社では、 modoの学習ビデオも多数 リリースしており、 その中にはプロダクトデザイナ は、微調整とテストレンダリングを何度も繰り返 表現力が広がるスカルプティングツール ーを対象としたビデオも多い。 また、 トレーニング マテリアルの音声は英語だが、 これもマーズに がある。 イメージ通りのレンダリングをするために さなくてはならない。 しかし、modoは変更や調整をリアルタイムに モデリングの基礎となる手法であるmodoの 更新してくれるプレビューレンダラーが搭載され よって日本語吹き替え版が順次リリースされて スカルプトシステムには、 メッシュベースとイメー ている。プレビューを見ながらライティングの調 いる。 さらにRhinoceros用のトランスポーターも ジベースの2種類が用意されている。 メッシュベ 整ができるところは、実際の写真撮影に近い感 開発されており、modoとRhinocerosでインタラ ースは、 ポリゴンメッシュに対し直接頂点を移動 覚である 06 。 また、 プレビューレンダラーはマ クティブに作業を進める環境も整っている。 させ、形状を変形させるのに対して、 イメージベ ルチスレッドに対応しているので、4コアなどのマ ースは、3Dペイントと同様にUVマップを作成し ルチコアCPUであればグローバルイルミネーシ CADをも凌ぐ正確なモデリング機能 てディスプレースメントマップを利用し、画像ベー ョを使ったフォトリアルなシーンも一瞬で描画す スで変形させる。 また、 メッシュベース、 イメージベ ることができる。 さらに、modoはきわめて高品位 modoには、建築系やプロダクト系のモデリン ースでインタラクティブに編集ができる 04 。 な最終イメージを、驚異的な速度でレンダリング グに特化した機能が多数搭載されている。 グリッ プロダクトにおいてスカルプトのメリットは、 や することができる。 また、 ネットワークレンダリング ド、 ガイド、形状などを対象とした一般的なスナッ はり有機的なディテールの表現だろう。例えば、 にも対応しており、最高50台までのMacとPC プ機能はもちろんのこと、回転をスナップさせる ソファのシートやクッションなどは、 スカルプトでシ 間のクロス・プラットフォーム上でネットワークレン 「平面回転スナップ」、 スケールをスナップさせる ワを入れることで格段にリアリティが増す 05 。 ダリングが可能だ。 No.01 2008 November 125 Rendering-04 modo 07 「Environment」 グループ の 中 に「レ イヤーの 追 加 」から 「 i m a g e M a p 」で H D R I 画 像を追 加す る。当然、Photoshop のようにグループ内で 画像同士を合成する ことも可能だ。また複 数読み込んで切り替 えて比較することもで きる 08 「HDRI画像の 位置調整は、画像の 「プロパティ」、 「テス チャロケータ」の回転 Y軸方向の調整で行 う。 また、 ビュー画面内 で直接回転させること もできる 09 明るさの調整は、 「 Environment」の「プロパテ ィ」の「照度」 で行う 10 画像の 「プロパテ ィ」、 「テクスチャレイヤ ー」の「ガンマ」でガン マの補正が可能になっ ている 11-1 11-2 HDRI画像 （背景画像） のガンマ値の調整によってかなり色が違ってくる。左は、 ガンマ値1.0の画像。右は、 ガンマ値1.8の画像 HDRI画像をIBLに使用するメリット HDRI画像のセレクト る。忙しいデザイナーにはありがたい機能だ。 HDRI （ハイダイナミックレンジイメージ） とは通 IBLは、 背景画像の色や明るさを光として空間 HDRI画像の調整 常の画像（LDRI） では記録できない明暗の情 全体に放出するので、 背景画像の選択が最も 報を持った画像のことだ。例えば空のHDRI画 重要になってくる。 さらに鏡面反射のある商品を HDRI画像を読み込んだら、明るさなどの調 像の場合、太陽はモニターで見るよりもはるか 扱う場合などは、 周りの状況が反射に映り込む 整が必要になるが、IBLでは背景画像の色が商 に明るい情報を持っていることになる。HDRIな ので、 イメージしているシーンに近いHDRI画像を 品に影響しすぎる場合がよくある。特に室内の どのイメージ画像を背景に読み込んでライティ 選ぶのが鉄則になる。例えば室内のシーンを想 HDRI画像を選択した場合などは、空間全体が ングに使用する手法をIBL（イメージベースドラ 定しているのに、 商品に屋外が映り込んでいては オレンジ色っぽくなってしまうことも多い。それを イティング） というが、3D CG制作では、HDRI おかしいということだ。modoは、 HDRI画像を 「シェ 調整する機能としてmodoは読み込んだイメー 画像をIBLに使用することで、 メリハリのある画 ーダーツリー」の「Environment」 に読み込む ジ画像のガンマ補正ができるようになっている 07 。 ちなみにテクスチャの設定も 「シェーダーツ 10 。 ガンマ値を上げていくと画像のコントラス 像をレンダリングすることが可能になる。 また、 背景全体を包み込むので、 HDRI画像 リー」 で行うようになっている。 「シェーダーツリー」 の状況 （空間） を簡単に作り出すことができるの はPhotoshopのレイヤーと似た構造になってお が特徴でもある。 ほとんどの場合、 ライティングに り、 発想次第でテクスチャリングも無限に広がる。 また、材質設定でもテクスチャとして読み込ん HDRI画像を使うだけでフォ トリアルなイメージをレ 次に読み込んだHDRI画像は全体を包み込 だイメージ画像のコントラストが低いと感じる場 ンダリングすることができるのだ。 ライティングやセ むので、位置 （回転方向） も重要になる。逆光シ 合などは、逆にガンマ値を下げて対処することも ッティングの時間を大幅に短縮できるので、 プロ ーンと順光シーンでは大きくイメージが変わって できる。 さらに、modoはレンダリング画像にガン ダクトデザイナーのプレゼンテーションなどにはぴ しまうように、位置によって明るさやイメージが大 マ値設定や白レベルの設定ができるようになっ ったりの手法だといえるのではないだろうか。 きく変わるのもHDRI画像の特徴なのだ 08 ている。 イメージ画像のガンマ値と、 レンダリング しかし、 写真にも良い写真、 悪い写真があるよ 09 。modoにはプレビューレンダラーが搭載さ トが弱くなっていくので、結果として色の影響も 抑えることができるというわけだ 11 。 画像のガンマ値には関連性がある。 うに、 フォトリアルな画像がいい結果をもたらす れているので、少しずつHDRI画像を回転させな modoの初期設定ではレンダリング画像のガ とは限らない。 そこで、HDRIライティングの効果 がら、 プレビューで効果を確認できるので、 テスト ンマ値は1.6になっているが、 このことから読み込 的な活用法を考えてみたい。 レンダリングの回数を劇的に減らすことができ んだイメージ画像のガンマ値が1.0であっても最 126 Product Design Super Technic Rendering modo ライトを使って光を足す 12-1 HDRIの みのライティング 壁を使って光を引く 13-1 HDRIのみでライティングの画像 12-2 太陽とし て指向性ライトを 追 加した画 像 。 背景の木が落と す影とバッグの 落とす影の方向 を合わせてある 12-3 さらに正 面側を明るくする ためにエリアライ トを追加した。ラ イトを追加するこ とでかなりイメー ジアップができた はずだ 13-2 室内側を 壁と天井で光を カットした画像 13-3 エリアライ ト2灯を追加した 画像 14 セッティング画面 できたとしても、現実の太陽のようにシャープな うとバランス調整が難しくなり、気がつくとメリハ えておこう。 イメージ画像を本来のガンマ値1.0で 影を落としてくれるわけではない。屋外シーンで リがないシーンになってしまったということもよく 扱いたい場合は、 1.0/1.6=0.625にする必要が は、指向性ライトを使ってさらに陰影を強調して ある。 また、背景画像をライティングに使ったシー あるのだ。 レンダリング画像のガンマ値によって みよう。注意するポイントは背景に使用している ンなどは、全体的に明るくなってしまう場合も多 すべて変わってくるので、 注意が必要である。 HDRI画像の光の方向性に合わせること。具体 い。そこで、 ライティングには足す方法だけでは 的には背景画像の影の方向と指向性ライトが なく、 引く方法もあるのを覚えておこう。 終のレンダリングで1.6に補正されていることを覚 HDRIライティングの活用法 落とす影の方向を合わせるのだ 12-2 。 明るくしたい部分にライトを足していくだけで また、 逆光のシーンでは、 被写体の正面側が はなく、明るくしたくない部分を暗くしていけば結 HDRI画像をライティングに使用することで、 メ 暗くなってしまうことが多い。 このような場合に実 果として明るくしたい部分は明るくなるはずだ。 そ リハリのあるフォ トリアルな画像をレンダリングする 際の写真撮影では、 レフ板 （銀色や白の板） で れでは、室内シーンを例に説明しよう。室内シー ことができる 12-1 。 しかし、 HDRI画像だけでライ 太陽の光を反射させて正面側の明るさを補って ンでも、 ライトを追加することでライティングの方 ティングをしてイメージ通りのレンダリングができれ いる。3D CGで同じ効果を狙うなら、 発光を設定 向性ははっきりさせたいが、 あまり多くのライトを ばベストなのだが、 現実的にはなかなか難しい。 ま した板ポリゴンを前に置いて明るさを補ってみる 使うと、HDRI画像を使っている意味がなくなっ た、 フォ トリアルな画像がすべてにおいて、 いい結 のもいいだろう。 しかし、 明るさを補うだけならエリ てしまう。追加するライトは1∼2灯ぐらいに止め 果をもたらすとも限らないのだ。 そこには、 アピール アライトなどの影が柔らかいライトを追加する方 ておこう。 このケースでは、窓の外からの光を強 したいポイントがHDRI画像だけのライティングで が簡単である 12-3 。 ちなみに発光を設定した 調したいので、窓側にエリアライトを追加してい 表現できているかという問題がある。 板ポリゴンとエリアライトの効果の違いは、 被写 る。 ライトはこれだけにしたいが、 室内側の明かり そこで、HDRI画像のライティングに少し手を 体に鏡面反射のテクスチャがあった場合に、 発 も少し感じさせたいので室内側に弱くオレンジ 加えることで、 イメージ通りのレンダリングに近づ 光を設定した板ポリゴンは、 鏡面反射にハイライ 色のエリアライトを追加した 14-1 14-2 。 くように、 またアピールしたいポイントが表現でき トとして写り込むが、 エリアライトはハイライトが写 しかし、 このままでは室内側が全体的に明る るようにしてみたい。 り込まないといったような違いだろう。 すぎるので、 カメラアングルに入らない位置に壁 HDRI画像はLDRIでは再現できないようなメ ライティングといえば一般的にはライトを使っ と天井を作って室内側のHDRI画像の光をカッ リハリのあるライティングを再現してくれる。 しか て明るくすること指し、要するに暗い部分にライ トして、明るさを抑えてみた 14-3 。 このようにラ し、実際の太陽のような明るさはある程度再現 トを足していくことである。 しかし、 ライトを多く使 イトの追加と光のカットを併用することで、HDRI ライティングが生きてくる 15 。 No.01 2008 November 127 Rendering-04 modo 15-1 背景が白の状態でレンダリングを行うと、 白のみが映り込むた め金属部分は白として表現されてしまう。 16 金属部分にハイライ トを入れるため、 トップと両サイドから発光板 でライティング。両サイドの発光版は商品の曲面部分のハイライトが 途切れないように下へ長く延ばしてある。金属以外の部分のライティ ングには右サイドからエリアライトを使用している 15-2 背景が黒の状態でレンダリングを行うと黒のみが映り込むた め金属部分は黒として表現されてしまい金属らしい表現ができない 17 写真撮影の場合は、 奥行き方向の厚みが出ないよう4カッ トに分 けて撮影したものをレイアウトで並べるが、 CG制作の場合はカメラのプ ロジェクションタイプを通常のパースペクティブから平行投影に切り替 えることで、 厚みを出さずに一度にレンダリングすることもできる 18 ライティングに使用したHDRI 19 HDRI画像は、 右側にハイライトがくるように161.5度回転させ てある。 また、右側を少し暗くする意味と、金属部にシャドーを映り込ま す目的で細長い板ポリゴンを置いてある。 さらに、金属部以外のライ ティング用に右方向からエリアライトを追加している カタログ用の画像制作 りの状況が映り込むことで立体感や質感を表 現できる。 20 レンダリング画像 HDRIにしたものも結構ある 18 。 HDRI使ったライティングの場合は、ハイライ それでは、具体的にカタログに使用する画像 例えば、反射に景色が映り込めばそれだけで トの入る位置や映り込みの位置などの微調整 のライティング方法を、画像のタイプ別に分けて 金属らしく見える。 しかし姿図を制作するにあた がポイントになる。通常は調整とテストレンダリン 解説してみよう。解説用のプロダクトとして音楽 って、屋外設定はおかしいので、 モノトーンの写 グを繰り返し行うが、modoでは、 プレビューレン 機能に特化した携帯電話をデザインしてみた。 り込みで表現しなくてはならない。 そこで、背景は ダラーを確認しながらHDRI画像を回転させる 特徴はiPod風な外観からスライドするキーボー すべて黒にしてルミナンス照度 （発光） を設定し ド、 デザインのポイントは高級感のあるヘアライ た平面ポリゴンを使って、映り込みにメリハリを ン仕上げのホイールと、アクセントとしてフレー 利かせながらライティングをしてみた 15-2 。 ムやスイッチなどに金属を使っていることだ。 また、切り抜き風の演出をするためバックにも カタログに必要なカットとして、今回はイメージ 発光を設定したドーム型のポリゴンを配置して カット、商品カット、姿図カットの3カットをレンダリ いる 16 。背景の黒とライトの白が交互に映り ングしてみることにする。それぞれのカットの特 込むことで、立体感が表現できている 17 。 徴に合ったライティングとセッティングを考えてみ イメージカットとは 姿図カットや商品カットは、商品の形状や質 感を正確に伝えることができても、商品の魅力 まで伝えることは難しい。商品のテイストや雰囲 商品カットのライティング よう。 19 。最適な位置が決まれば、 ライトの追加や カット板で微調整を行う 20 。 気を伝えるためには、 やはりイメージカットが必要 になるだろう。姿図カットや商品カットが視覚に 姿図のライティング 次に商品カットのセッティングを考えてみよ 訴えるビジュアルとすれば、 イメージカットは心に う。商品カットにはいろんな見せ方があるが、今 訴えるビジュアルといえなくもない。 それでは、姿図のセッティングから考えてみよ 回はヘアラインのステンレス上に商品を傾けて カタログの構成上では、 イメージカットで商品 う。今回の携帯電話のように反射のある金属を 立ててあるシーンを想定してみた。実際の写真 の魅力をアピールし、商品カットで質感を伝え、 表現するにはライティングと同時に映り込みが 撮影では商品を立てるだけで苦労するようなシ 姿図で形状および機能的な部分を伝えるとい 重要になる。例えば背景をすべて白にすれば、 ーンだ。 ライティングにはHDRIによるIBLを使用 う流れになることが多い。イメージカットでは、 ど 反射には白だけが映り、金属部分は真っ白にな している。HDRIといえば風景や室内の画像が のようなシーンにするかをまず決めるわけだが、 ってしまうからだ 15-1 。反射のある金属は、周 多いように思われるが、 スタジオのライティングを 携帯電話は小さいので、 どこに置くかで、 シーン 128 Product Design Super Technic Rendering modo 22 エリアライトは、 HDRI画像の光の方向 性と合わせるために画 面の左上から入れてい る 21 ライティングに使用したHDRI画像 25 レンダリングの 「プロパティ」、 「設 定 」の「 被 写 界 深 度」にチュックを入れ るだけで、被写界深 度は有効になる 24 カメラの設定は、 「プロパティ」、 「カメ ラ」の「焦点距離」でピントの位置を設定 し、F-ストップで絞りの値を設定する。 また、 ビュー画面のカメラで直感的にピント位置 や絞り値を操作もできる。 ビュー画面の場 合は、 ピントの合う範囲が視覚的に分かる ので便利だ 23 表面拡散反射を設定するには、 まず 「プロパティ」、 「マテリアル （反射）」の「反 射量」に数値を設定する。次に「ブラーリフ レクション」にチェックを入れることで、拡散 反射にすることができる。拡散量は 「ラフネ ス」 で調整可能だ。表面拡散反射はノイズ が発生しやすいので「反射レイ」 を上げて 調整する 26 アンチエイリアシングは初期設定8サンプ ル／ピクセルから64サンプル／ピクセル、 リファイ ンメントシェーディング率は初期設定0.25から0.1 前後、 リファインメント閾値は初期設定10.0パーセ ントから0.5パーセント前後となる。 さらにノイズを下 げたい場合は、 「基本シェーダ」、 「シェーダ」の「シェ ーダ率」初期設定1.0を0.5から0.1ぐらいに下げる のも有効だ がだいたい決まってくる。 にならないようにあえて折り目をモデリングしてみ まずは、 カメラの焦点とピントの合う範囲を設 例えば、 チェアやソファの座面の上は、 さりげ た。すべてにおいて、 さりげなく自然に見えるよう 定する。実際のカメラでは、焦点を合わせたい なくてシチュエーションとしてはいいが、 チェアら に、 ちょっとした工夫が大切なのだ。 位置にピントを合わせ、 ピントの合う範囲は絞り しいディテールをどこまで取り込めるかが難しい さて、肝心のライティングだが、HDRI画像の の値で決定する。modoの設定方法も実際のカ ところでもある。 そこで、 テーブルトップでさりげな IBLを基本に、HDRI画像の光の方向性を強調 メラに非常に近いので、 カメラの被写界深度を いシーンを演出してみたい。今回は、地図を広 するためエリアライトをプラスする方法でライティ 理解していれば設定は簡単だ 24 。 げ、 その上に商品があるというシーンを想定して ングしている 21 みた。広げた地図であれば商品よりはるかに大 イライトがきれいに入るように地図を含むすべて には「レンダリング」、 「 設定」の「被写界深度」 きく商品の存在感を弱めることもない。また携 のものに、表面拡散反射を設定している。 「マテ にチェックを入れるだけでいい 25 。 しかし、 「被 帯電話のように固い素材感のものには、紙や リアル」のスペキュラー （光沢） は、 ライトに対し 写界深度」にチェックを入れることで、 ノイズが 22 。 さらにHDRI画像のハ 次に被写界深度を有効にするには、基本的 布など柔らかい素材感のものと組み合わせる方 て有効な擬似的な光沢なので、HDRI画像のラ 発生しやすくなるので、画像の精度を上げる設 が素材感のギャップにより商品の素材感が引 イティングには光沢が入らない。そのため、 スペ 定も必要になる 26 。各設定値を上げてノイズ き立つのだ。 キュラーを使わずに、鏡面反射を使って物理的 を減少させるわけだが、今回のシーンでは、被写 にも正しい光沢を入れるわけだ 23 。 界深度以外にも、素材設定の表面拡散反射で 自然なイメージ作りとライティング もノイズが発生しやすい。 ノイズが発生しやすい 被写界深度で空気感を演出 要素を複数含んでいる場合は、 あまり設定を上 げすぎず、 目的の解像度よりも高い解像度でレ 今回は、音楽機能に特化した携帯電話をテ ーマとしたわけだが、姿図カットや商品カットで 被写界深度とはピントの合う範囲のことで、 ンダリングをしておき、仕上がった画像を目的に は、音楽機能という部分においては、 ほとんど表 被写界深度のコントロールは、実際の写真撮 合わせて縮小するという手もある。 これはスーパ 現できていない。 イメージカットでは、 イヤーフック 影でもよく使われるテクニックだ。商品にピントを ースケーリングと呼ばれる手法だ。これによっ タイプヘッドフォンを追加することで、音楽携帯 合わせ、周りをぼかすことで、商品を浮かび上が て、被写界深度や表面拡散反射の品質を高め をイメージさせてみたい。なお、ヘッドフォンの演 らせる効果がある。 また、柔らかい雰囲気をかも ることができる。 出は、 コードが不自然にならないように注意が必 し出すこともでき、空気を表現したような効果が 要だ。 さらに広げた地図だが、 これもまた不自然 ある。 No.01 2008 November 129