『VIZ4 セミナー・ラジオシティレンダリング編』
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△橋本アーキテクツ
==== ラジオシティ計算のワークフロー2 ====
《マテリアル》


POINT:マテリアルの反射率に考慮する


VIZ4のマテリアルには、ラジオシティ独特の『反射率』という属性があります
 
MEMO

マテリアル・エディタに『反射率』等の表示がされない場合があります。

そのときはは、『カスタマイズ』―『基本設定』―『ラジオシティ・タブ』―『反射率と透過率情報を表示』にチェックをいれます


以前、ラジオシティの特性を説明する中、
そのメッシュの放射光量
=そのメッシュの持っている光量 + マテリアルの反射率 × 周りから入ってくる光量
の式を取り上げました。

もし、このマテリアルの反射率が100%であるなら、
光はいささかも物体に吸収されず、
その空間は光の飽和した状態となります。



光の飽和した空間

左画像は空間のすべてのオブジェクト
の反射率が95パーセントの空間。
光が飽和した状態です。
こうなってしまうと、露出コントロールやフォトショップでの調整も意味がありません。


!重要!

VIZ4のマテリアル反射率は、決して現実のものと同等ではありません
(そのマテリアルの明度254で反射率100%、明度0で0%となっています。)

そのシーンに即したもの、そのオブジェクトに適したものに、調整する必要があります。
(マテリアルの反射率を調整するということは、そのシーンの光量を調整するということでもあります。)


◎現実世界のマテリアルの反射率

現実の世界には85パーセント以上の反射率をもつマテリアルは、ほぼ存在しません。

反射率の高い白い壁等でも80%近辺におさめることが必要となります。
 


●マテリアル反射率の調整法

まずマテリアルカラー(拡散反射光カラー)と反射率の関係をみていきます。
上にも述べましたが、カラーの明度がそのままそのマテリアルの反射率に反映します。
マテリアルのカラーの明度をさげれば、反射率も下がります

  中央の球のマテリアルの反射率が
100%になってます。
  マテリアルカラーの明度をさげ、
反射率を57パーセントにしました。
 
MEMO

露出コントロールは対数露出を使うことが多いですが、対数露出の場合、色の明度を若干落とし調整しますと、
レンダリング画像が良好なものが出てくることが多いようです。

(また上の例のように、陰影がつぶれてベタな感じになってしまう場合も、色の明度を下げれば、陰影がでてきます。)



◎ マテリアルのMAP(拡散反射光MAP)と反射率の関係

MAPの出力調整法

拡散反射光MAP等、textureの出力を直接調整することができます。

マテリアルのMAPを開き『出力』をあけますと、『出力量』という項目(デフォルトで1.0)があります。
この数値を下げると、MAPのコントラストが落ち、同時に反射率も落ちます。

(ただし”下地”のマテリアル・カラーの明度を、あらかじめ下げておく必要があります。)

! 重要 !
MAPの出力が強すぎ、Textureがベタな感じになってしまった場合、ここで調整します。

 
右の床のマテリアル(そのマテリアル・エディタの設定値は左上参照)は、
反射率は77〜100%となっており、周囲への色の映りこみがきつい状態であり、
またtextureのコントラストが不自然です。

 



出力量を0.4に下げてみました。

反射率が66〜75パーセントにさがり、周囲への色の反映がかなり抑えられています。
(反射率を下げると、周囲への色の映りこみの度合いも下がります。)
またMAPのコントラストもかなり抑えられています。

 
!重要!
太陽光の絡む室内環境でのMAPトビ現象

太陽光の絡む室内環境では、MAPやカラーがとんでしまい、
陰影のないベタな感じのマテリアルになってしまいます。

適宜、各マテリアルのカラー・MAPの出力を抑える必要が出てきます。
このように、太陽光の絡むシーンと完全な照明空間ではマテリアルの
環境が変わってしまいますので、注意が必要です



クッション・額縁の出力が高すぎます

画像提供:NAO(有)西川建築設計事務所


マテリアルの出力量を0.4に下げた。

画像提供:NAO(有)西川建築設計事務所

◎ 『ラジオシティ付加マテリアル』

前ページのように、色そのものをいじってしまうと、シーンの状況が変わってしまいます。
マテリアルそのものをいじらずに、そのマテリアルの反射率やカラーブリード(色にじみ)を調整する方法があります。
それがラジオシティ付加マテリアルです。

◆反射率の調整


↑空間すべてのオブジェクトの反射率が
95パーセントの空間。
 
 

マテリアルの反射率を抑えるには、
そのマテリアルに『ラジオシティ付加マテリアル』を適用します。

『ラジオシティ付加マテリアル』の『反射率のスケール』の値をさげます

  『反射率のスケール』を0.7に下げました。
反射率が66%となり、レンダリング画像も妥当なものとなりました

◆カラーブリード(色にじみ)の調整
  マテリアルのカラーブリード(色にじみ)を抑えるには、
カラーのブリード』の値をさげます


『カラーのブリード』の値を0.4にさげました。
赤い壁からのカラーブリードがかなり抑えられました

《TIPS》

そのシーンにおいて表面積の大きい
壁・床・天井等にあらかじめ『ラジオシティ付加マテリアル』を適用しておきますと、
シーン全体の光量、色の映りこみのコントロールが出来ます。

◆自己発光

ラジオシティ付加マテリアルの『輝度のスケール』にu単位のcd値を入力することによって、
そのマテリアルをラジオシティ的に発光させることができます。
《注意》

あらかじめ、そのマテリアルの自己照明を設定
しておきませんと、
ラジオシティ付加マテリアルで発光の設定をしても、
自己発光が適用されません
◆バンプの調整
ラジオシティによる間接光(二次拡散光)によるバンプの強度を調整できます。
間接光によるバンプ マッピングのシミュレーションは必ずしも正確ではないので、
このパラメータが役に立ちます。

『間接照明のバンプスケール』の値を1.0から
20.0にあげます。

ラジオシティ上の『バンプ・マップ』は、直接光によるバンプ+間接光によるバンプ で表現されています。
間接光によるバンプが適当でない場合、
『間接照明のバンプスケール』を調整すると、間接光によるバンプ量を調整できます
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