Unreal Engine の「Hillside プロジェクト」サンプルコンテンツ | Unreal Engine 5.4 ドキュメンテーション

Unreal Engine は長年にわたってリアルタイム/オフラインの建築レンダリングプロダクションで利用されてきましたが、Nanite や Lumen といった Unreal Engine 5 で導入された新機能により、実現可能な範囲と品質が飛躍的に高まりました。Hillside は、Neoscape とのコラボレーションを通じて開発された建築ビジュアライゼーションサンプルシーンで、Safdie Architects による「アビタ 67」団地 (カナダ、モントリオール) のオリジナルデザインを題材としています。このドキュメントでは、本プロジェクトの概要を紹介し、このような大規模の ArchViz プロジェクトを構築してレンダリングするうえで最も重要な設定や検討事項について説明します。

他のほとんどの建築ビジュアライゼーションプロジェクトと同様に、Hillside プロジェクトではグラフィックが非常に多く使用されています。安定したフレームレートで最終的な映像をレンダリングするには、RTX A6000 グラフィックカード、もしくは少なくとも RTX 3080 グラフィックカードが推奨されます。

セットアップ

Unreal Engine マーケットプレイスから Hillside プロジェクトをダウンロードします。

建築テンプレート

Hillside プロジェクトは、UE5 の Archvis (建築ビジュアライゼーション) テンプレートを使って作成されました。このテンプレートには Datasmith、ムービーレンダーキュー、よく使用される他のプラグインなどがすでに有効な状態で備わっているだけでなく、ハードウェアアクセラレーションによるレイトレーシングも含まれているため、建築プロジェクトの開始点として非常に優れたテンプレートです。

プロジェクトの構成

完全な Hillside プロジェクトは、4 つメインレベルとそれぞれに対応するレベルシーケンスで構成されています。これらのレベルとシーケンスはアニメーションの作成に使用されます。これは、建築ビジュアライゼーションの世界ではよく行われるやり方です。必要最低限のわずかなカスタム仕様の要素や設定を使って、このプロセスを可能な限り簡素化することが目的です。

4 つのメインレベルは「Content > Hillside > Maps」フォルダに含まれています。

[1]LV_Teaser：従来のビジュアライゼーションアニメーションの要素やツールを使った、モーショングラフィックに対する UE の機能性を示す抽象概念アニメーションです。
[2]LV_Exterior：1967 年のモントリオール万国博覧会での Hillside プロジェクトに向けて作成されたオリジナルマスタープラン提案書が含まれます。
[3]LV_Interior：Moshe Safdie 氏によるアビタ 67 の屋内ユニットと、アビタのシンプルなフォトグラメトリメッシュが含まれます。
[4]LV_Credits：ロゴアニメーションとクレジット情報が含まれます。

4 つのメインシーケンスは「Content > Hillside > Movies」に含まれています。

[1]LS_Teaser：移動メッシュ、ライト、風、パーティクルシステム、ポストプロセスエフェクトが演出されたワンカメラアニメーションです。
[2]LS_Exterior：モントリオール市街地の建物の詳細なクローズアップや広い景色など、屋外ショットのコレクションです。ライティング、ムード、舞台設定、ライトの可視性はシーケンサーを使って制御します。このシーケンスでは、非常に詳細な大規模建築のエクステリアに Nanite と VSM をどのように使用できるかを示しています。
[3]LS_Interior：複雑なジオメトリのインテリアやライティング条件を処理する Lumen の機能を示す屋内ショットのコレクションです。
[4]LS_Credits：Datasmith を使って UE にインポートされたシンプルなモーショングラフィックが含まれます。

シーンの構造

それぞれのショットには独自のシーケンスが含まれています。こうすることで、被写界深度、マテリアル関数、特定のオブジェクトの可視性、さらにはライティング設定などのカメラアニメーションや設定を必要に応じてショットごとに制御できるようになります。ほとんどのポストプロセス設定は、レベル全体にわたる 1 つのポストプロセスボリュームで制御されます。ただし、一部のショットについては、カメラのポストプロセスエフェクトで制御され、後にメインのポストプロセスボリュームをオーバーライドするカスタム仕様の調整が必要になります。たとえば、次のショットでは、シーンのあらゆる部分でグローバルイルミネーションが可視になるように、Lumen のシーン距離をデフォルトよりも多少多くプッシュバックする必要がありました。このようにして、ショットごとのパフォーマンスやアートディレクションに影響を及ぼす可能性のある設定のみを調整しました。

シーケンサー内のシーケンス例。画像をクリックするとフルサイズで表示されます。

次に、すべてのショットシーケンスを 1 つの カメラカット マスターシーケンスにコンパイルしました。ここでは、ショットが春、夏、秋の季節ごとにグループ分けされます。こうすることで、雨、人々、ビークルの可視性といった VFX のショットまたはショットグループごとの編集や管理をシンプルでクリーンな構造で行うことができます。

ムービーレンダーキューでシーケンスをレンダリングする

Hillside の最終的な動画と静止画は、すべてのリニアコンテンツ制作を一元的に管理/生成できる ムービーレンダーキュー (MRQ) を使ってシーケンサーからレンダリングされました。

シーケンスをムービーレンダーキューにロードするには、次のステップを実行します。

Movie Render Queue プラグインを有効にします。この設定手順を確認する必要がある場合は、「プラグインを操作する」を参照してください。
プラグインを有効にしたら、[Window (ウィンドウ)] > [Cinematics (シネマティック)] > [Movie Render Queue (ムービーレンダーキュー)] に移動して、メインメニューからこのプラグインを開きます。
[+ Render (+ レンダリング)] ボタンをクリックしてシーケンスをロードします。

シーケンスが MRQ にロードされたら、それぞれのシーケンスに事前定義されたレンダリング設定を割り当てることができます。以前に保存したレンダーキューをロードすることも可能です。こうすることで、ショットまたはシーケンスごとにデフォルトのレンダリング設定を変更し、レンダリング時ごとに複数のレンダリング設定を保存する必要なく、カスタム仕様の設定を維持することができます。

この例では、デフォルト設定は「Content > Cinematics」にある MRQ_Hillside_BaseConfigPreset に保存されています。シーン内のすべてのルックデベロップメントの開始点として 1 つのプライマリポストプロセスボリュームを使用する場合と同じく、このベースコンフィギュレーションは Hillside の 95% のショットに対応します。次に、レンダリングの対象に応じた名前をレンダーキューに付けて保存しました。たとえば、静止画のみをラスタモードでレンダリングしたい場合は、その MRQ コンフィギュレーションに追加の CVar や特定の画像サイズといったいくつかのカスタマイズを加えて保存します。

LV_Teaser ではシーンの複雑さによってバーチャルシャドウにより多くのメモリを使用する必要があるため、CVar 「r.Shadow.Virtual.MaxPhysicalPages 12000」を追加しました。UE では、この設定にデフォルトで「4000」の値を使用します。より高い値の使用は、使用している GPU と利用可能なそのメモリに依存します。

このプロジェクトにはアニメーション、静止画ラスタ、静止画パストレースの保存済みのプリセットが含まれますが、これらは私たちが 1 つの場所で達成した内容を確認するためのほんの開始点にすぎません。プリセットを使用することで、異なるシーンや品質レベル (テスト用、ドラフト用、最終レンダリング用など) に対して設定を簡単に繰り返して使用できるようになります。

MRQ のベースコンフィギュレーションプリセットに使用した CVar のリスト。

ムービーレンダーキューの詳細とその使用方法については、Unreal Engine ドキュメントの「ムービーレンダーキュー」セクションを参照してください。

シーケンスをレンダリングするには、すべてをロードした後に [Movie Render Queue] ウィンドウにある次のいずれかのオプションを使用します。

エンジンの実行時にレンダリングしたい場合は [Render (Local) (レンダリング - ローカル)] をクリックします。
レンダリングジョブを実行するためにエンジンのヘッドレスなインスタンスを開きたい場合は、[Render (Remote) (レンダリング - リモート)] をクリックします。このオプションは、同時にオープンになるエンジンを処理するための十分な VRAM がない可能性のある GPU を使用する際に便利です。

MRQ で静止画をレンダリングする

すべての静止画カメラレベルシーケンスは、「Engine > Plugins > MovieRender Queue Content > Editor > Stills」にある静止画像レンダリングツールで作成されました。カメラの配置後にこのウィジェットを実行すると、画像のバッチレンダリングのための適切なシーケンスが自動的に生成されます。それぞれのシーケンスでは、舞台設定やライティングの変更、フォグなどの環境特性やポストプロセス設定の編集などでのアクタの可視性をカスタマイズすることも可能です。

アニメーションシーケンスと同様に、これらを MRQ にロードして、「Content > Cinematics」にある適切なレンダリングプリセット (ラスタ用またはパストレーサー用のいずれか) を使用していることを確認し、[Render (レンダリング)] をクリックするだけです。レンダリングしたすべての静止画シーケンスは「Content > Hillside > Renders」にあります。

高解像度の画像については、MRQ の High Resolution (高解像度) 機能を使用できます。この機能では、メモリ節約のために画像が複数の小さなチャンクに分割されます。MRQ_Hillside_Ext_StillRaster プリセットでは、ターゲット GPU で VRAM が不足することなく、6000x6000 のレンダリングを安定的に行えるように 2 つのタイルを使用しています。

Lumen とパストレーサー

Lumen の優れたメリットとしてそのスピードと精度があります。このプロジェクトには、すべてのマテリアル、ライティング、そしてカメラ設定が同じであるパストレースされた画像をいくつか加えましたが、違いを確認するためにレンダリングをラスタからパストレースに切り替えました。画像のレンダリング方法は使用するハードウェアとシーンの複雑さに大きく依存するため、その方法を決定する必要があります。このプロジェクトでは、レンダリングをより迅速に実行しながらも高忠実度を実現できるラスタレンダリングを全体的に選択しました。

次の画像は、パストレーサーと Lumen でレンダリングした屋外のショットです。

次は、パストレーサーと Lumen でレンダリングされた屋内のショットを比較する画像です。

ライティングとレベルの管理

サブレベル

Hillside の動画には、さまざまな季節と一日の時間帯を通じた、複数の異なるライティングと季節のシナリオが含まれています。これらの条件をよりうまく制御して切り替えられるように、太陽と空、ボリュメトリッククラウド、指数関数的高さフォグを含むシンプルなデフォルトライティングレベルを作成しました。さらにこのデフォルトレベルから、異なる時間帯、色、強度、クラウド、フォグのバリエーションを含む、メインレベルでロードして制御することが可能な複数のコピーを作成しました。

すべてのライティングサブレベルは LV_Exterior パーシスタントレベルにありますが、[Level (レベル)] パネルまたはシーケンサーを通じて常時表示できるサブレベルは 1 つだけです。理論的にはシーケンサー内から個別のアクタごとにすべてのライティングとルックデベロップメントを直接管理することはできますが、サブレベルを使用することで条件を何度も再利用することができ、ショットごとにそれらを再作成する手間と時間を省くことができます。

ライティングレベルの可視性。1 つのみが可視化されて、他のものは非表示になっています。画像をクリックするとフルサイズで表示されます。

(パストレーサーとは異なり) Lumen では 256 個のみのライトが同時にサポートされますが、当社では夜のショットで輝く街路灯など、多数の人工的な光源を必要としていました。この制約を回避するために、多様な環境ライティング条件をロード/アンロードする方法と同じように、すべての人工的なライティングをショットごとにシーケンサーからロード可能な、領域ごとのグループに分割しました。

夜間ライトの可視性。画像をクリックするとフルサイズで表示されます。

レベルインスタンス

当社では、このプロジェクトをそれぞれのコンポーネントに切り分けるために、レベルインスタンスを多く使用しました。これにより、ルックデベロップメントが行われているメインレベルへのソースコントロールアクセスをブロックすることなく、複数のアーティストがそれぞれが担当するモデルやタスクでの作業を行うことができます。

以下の画像はこれらすべてのレベルシーケンスの構造の例で、これらがどのようにグループ化されているかも確認できます。

このワークフローの別のメリットとして、[Edit (編集)] ボタンをクリック、またはレベルに直接移動してそれを開くことで、メインレベルのビジュアルノイズに対応することなく、レベルシーケンスを変更したり調整したりできることがあります。

以下で示すように、それぞれのレベルには、ドローコールの数を最小限に抑え、パフォーマンスを向上させる ISM または HISM (またはその両方) が含まれています。

スライダーを使って画像間を移動します。

CAD データを操作する

モデルを作成してインポートする

Safdie Architects は Hillside モデルのデザインを Rhino で行い、グループや名前付け、メタデータを整頓されたクリーンな構造で維持するよう努めました。これにより、将来的に最終的なレンダリングに向けたシーンのクリーンアップや最適化またはデータの準備を行う際の実用性と柔軟性が最大限に開かれました。

このモデルを Rhino からエクスポートして、Datasmith を使って Unreal Engine にインポートしました。その際にはシーン階層全体がそのまま維持されて、すべての基本的なマテリアルとメタデータが取り込まれました。

デフォルトのシーンは問題なく機能しましたが、そのモジュールデザインは、それぞれが複数のメッシュで構成された数千ものウィンドウなど、数万にも及ぶ小さな構成要素によって作成されていました。

当社では、パフォーマンスの最適化に向けてドローコールの数を減らすことを目指して、構築モデルをより大きなチャンクに展開して詰め込むカスタム仕様の一連のスクリプトをビルドしました。これにより、最終的にコンテンツブラウザをクリーンに保ち、アウトライナーをよりすっきりさせて、ドローコールの数を妥当なレベルに引き下げることができました。最終的に得たモジュラー構成要素は、レンダリングプロセスを可能な限り合理化するために、別のスクリプトによる「インスタンス化されたスタティックメッシュ」と「階層的なインスタンス化されたスタティックメッシュ」への変換によってさらに最適化されました。ドローコールとメッシュのレンダリング負荷については、Nanite によって大幅に向上されました。モデルをこのように構成する別のメリットとして、フォールバックメッシュのみをレンダリングできるプラットフォームとデバイスのパフォーマンスが最適化されることがあります。

また、ビジュアル忠実度をさらに高めるために、当社では最適化の完了後に追加のモデリング作業を行いました。モジュラー構成要素をエディタからエクスポートして、元の CAD 描画ではそれ程重要ではなかった追加の面とディテールを 3ds Max で加えました。その後、変更した要素をインプレースに再インポートしました。

前述の最適化プロセスにより、建築物のこのコンポーネントのスタティックメッシュが 579 個から 18 個に削減されました。画像をクリックするとフルサイズで表示されます。

エディタスクリプト

階層をマージして管理する

Hillside Utilities ウィジェット

「Content > Hillside > Blueprints」にある Hillside _Utilities_v5 エディタユーティリティウィジェットは、インポートしたジオメトリの最適化を加速するために開発されたカスタム仕様のツールキットです。このツールは、構造体のあらゆるモジュラー構成要素で多くのネスティングされたメッシュを使用する、Rhino モデルの「ブロック」パラダイムで機能するように設計されています。このツールを使って、シーン全体を通じてグループを簡単に折りたたんで新しいメッシュを再インスタンス化することで、アウトライナーがより整頓されてパフォーマンスも向上しました。

HISM

Mesh to HISM ツール

Mesh to HISM ツールは、Hillside の膨大な数のスタティックメッシュインスタンスを管理するために開発された、カスタム仕様の多目的エディタユーティリティウィジェットです。選択したスタティックメッシュを自動的にインスタンスコンポーネント (ISM または HISM) に圧縮して、エディタのオーバーヘッドを削減してレンダリングパフォーマンスを向上させます。

当社では、インエディタでのアクタコンポーネントの動的な作成と変更を処理するために、サブオブジェクトデータサブシステムを使用しました。インスタンス化ツールに加えて、選択したすべてのアクタでの負のスケーリングを修正し、フォリッジと舞台設定に自然な見かけやバリエーションを加えるために必要な回転とスケールをランダムに設定するための便利なボタンをいくつか追加しました。さらに、Nanite のためにスタティックメッシュアセットを分割する機能も加えました。この機能では、不透明型マテリアルまたはマスク付きマテリアルを含むトライアングルが、(Nanite ではサポートされていない) 透過マテリアルを含むトライアングルから切り離されます。

レンダリングの最適化

Nanite の最適化

プロジェクト内の適合するあらゆるスタティックメッシュ (水塊、ランドスケープ、透過マテリアルを含むサーフェスを除く) では Nanite が有効になっています。多くのポリゴンやマテリアルを含まない個別のアセットであっても、Nanite のクラスタ化されたレンダリングアプローチと、仮想シャドウマップと Lumen に対するしっかりとしたサポートにより、全体的なパフォーマンスが向上しました。

確認のための表示モード - Nanite Visualization (Nanite ビジュアライゼーション) | Mask (マスク); 緑色 = Nanite, 赤色 = 非 Nanite

Nanite + ワールド位置オフセット (WPO)

Hillside のフォリッジアセットのマテリアルには、風になびく様子を再現してシーンに命を吹き込むために、WPO が使用されています。Nanite と VSM の両方のパフォーマンスを最適化するために、シーンでの WPO の使用には十分に注意を払いました。

r.OptimizedWPO=1 コンソール変数が「DefaultEngine.ini」コンフィグファイル内で有効に設定されて、格納されています。これにより、[Details (詳細)] パネルで [Evaluate World Position Offset (ワールド位置オフセットを評価)] オプションが有効になっていない Nanite メッシュに対する WPO 評価を停止できるようになりました。フォリッジでは、エディタ内でのパフォーマンスを節約するために、この設定がオフ (無効) になっています。

最終的なムービーレンダーでは、フォリッジが風に揺られる WPO エフェクトを表現するために、ムービーレンダーキューで OptimizedWPO 変数が無効になっています。さらに、フォリッジアセットには、WPO 評価に向けて World Position Offset Disable Distance を使って妥当なカリング距離が適用されているため、このエフェクトはカメラに最も近いフォリッジにのみ適用されます。

確認のための表示モード - Nanite Visualization (Nanite ビジュアライゼーション) | Evaluate WPO (WPO を評価); 赤色 = WPO がオフ | 緑色 = WPO がオン

アクタの可動性と VSM

すべてのスタティックメッシュの可動性は、VSM の無効化を回避するために、プロジェクトでのその役割に基づいて慎重に設定されました。実質的にはすべてが Static (静的) に設定されています。

スケーラビリティ設定

他のプロジェクトと同様に、Hillside でも最高の品質と安定したパフォーマンスを得るうえでバランスをうまく調整することが重要でした。ターゲットとした出力は主にリニアな動画でしたが、デベロッパーはシーン内を快適に移動できる必要がありました。レンダリング設定を慎重に制御することで、代替となる出力に関して新たな可能性も開かれました。

以下は、ターゲットマシンで 30 FPS を達成した際の一助となった、プロジェクトの「DefaultScalability.ini」ファイルに加えられた修正の一部です。

フォリッジカリング距離 (foliage.CullDistanceScale) は、フォリッジタイプのアセットに設定されている最小/最大カリング距離の乗数として機能します。このプロジェクトには、最終的なシネマティックの際にのみ完全にレンダリングする価値のあるガラスとフォリッジが数多く含まれているため、この変数を必要に応じて調整しました。

Low (低) - foliage.CullDistanceScale=0.05
Medium (中) - foliage.CullDistanceScale=0.2
High (高) - foliage.CullDistanceScale=0.3
Epic (最高) - foliage.CullDistanceScale=0.5
Cinematic (シネマティック) - foliage.CullDistanceScale=1.0

これらのフォリッジインスタンスもシャドウ深度に大きな負荷がかかるため、Epic スケーラビリティレベルの 仮想シャドウマップ解像度 を下げました。

オリジナル：r.Shadow.Virtual.ResolutionLodBiasDirectional=-1.5
Hillside：r.Shadow.Virtual.ResolutionLodBiasDirectional=-0.5

各フレームの負荷のほとんどは画面の解像度に依存しており、特に Lumen GI と Lumen 反射ではそれが顕著です。このため、リアルタイムでの実行時のデフォルトスクリーンパーセンテージを下げて、それをテンポラルスーパー解像度で補正するようにしました。

オリジナル - PerfIndexValues_ResolutionQuality="50 71 87 100 100"
- Low - 50%
- Medium - 71%
- High - 87%
- Epic - 100%
- Cinematic - 100%
Hillside - PerfIndexValues_ResolutionQuality="50 60 68 75 100"
- Low - 50%
- Medium - 60%
- High - 68%
- Epic - 75%
- Cinematic - 100%

また、すべてのメインマテリアルにマテリアルの Quality Switch を加えて、選択したスケーラビリティレベルに応じて負荷の大きい機能を無効にできるようにしました。

マテリアルの高度な技法

ボリュメトリッククラウド

現実味を帯びたすばらしい空をさまざまな季節、異なる時間帯、多様なカメラアングルで再現するために、ボリュメトリッククラウドで使用される標準的なマテリアルを大幅に改善しました。空に HDRI は使用されていません。

このカスタム仕様のボリュメトリッククラウドマテリアルでは、パック済みのテクスチャマップを通じて、4 つのクラウドレイヤー用にアートディレクションを容易にする設定が提供されます (R = 層積雲、G = 高層雲、B = 巻層雲、A = 乱層雲)。WindVector や Stormy などの多くのオプションには、空全体を回転したり、特定の領域をマスクしたり、対象範囲を微調整したりするためのシンプルなパラメータがあります。嵐における雲の中の稲妻を再現することも可能です。また、これには、さまざまなショット間で空と他のマテリアルをグローバルにまとめて変更できるようにする Hillside_MaterialParameters マテリアルパラメータコレクションも利用されています。

このマテリアルは、別のプロジェクトに移行してカスタマイズすることができます。これは、「Content > Hillside > Effects > Clouds > Materials > M_VolumetricCloud_Hillside」にあります。

レイアウトテクスチャの全体的なスケールをワールドユニットで簡単に設定できます。

ボリュームシェーダーに影響を及ぼす雲のカバレッジと密度。

視差オクルージョンマッピングを使った木製デッキのフロアリング

この屋外デッキに使用されているマテリアルでは、疑似ランダムマスク生成技法とインスタンス化されたスタティックメッシュごとのランダム値によって、すべての木製の厚板に自然なバリエーションが生み出されています。この両方を使用することで、板とインスタンスごとにティントや色相の変化、彩度といったエフェクトを駆動する場合に行う反復的なタイリング作業が緩和されます。

これには視差オクルージョンマッピング (POM) も使用されており、板の間に追加の深度とオクルージョンが適用されています。ほこりや汚れ、水たまり、落ち葉のレイヤーにより、求めている最終的な見かけにより近づけることができます。

コンクリート

アビタ 67 にはたくさんのコンクリートが使われているため、当社ではさまざまな目的で使用できるコンクリートシェーダーの開発に特に力を注ぎました。すべての角度およびコントロールタイルからの投影には、triplanarUV とカスタム仕様のテクスチャボミングマテリアル関数を使用しました。Per Instance Random を使用して色とラフネスにバリエーションを与えました。またプロジェクトには、求めている結果を得るために、状況に応じて有効にできる多数の機能が含まれています。壁には水滴やほこりが付き、海に近い場所であれば湿りがあったり、藻なども付着したりすることがあります。バルコニーには小石やクラック、落ち葉がある場合があります。さらに、より細かなディテールが含まれている場合もあります。

喫水線周辺の藻や水滴、クラックなどの汀線の特徴。画像をクリックするとフルサイズで表示されます。

草

大規模な草原をサポートするために、テクスチャボミング技法を使ってタイリングを回避しました。ミクロとマクロのバリエーションとともに残がいや落ち葉などを使用することで豊かさが加わり、単調なタイリングにアクセントを与えることができます。スペキュラとラフネスのバリエーションを慎重に使用することでも現実味を高めることができ、ラフネスマップでは合成テクスチャを活用して、強度を距離に応じて調整できます。また、グレージング角でのコントラストの減衰にはファズ技法を使用しました。

草と植木のマルチが混ざりあう部分には、草の先端とほこりを丁寧にブレンドするハイトブレンド技法を使用しました。ディスタンスフィールドを使用して、最終的なブレンドを実行してそれぞれのマルチにバリエーションを与えるマスクを作成しました。その上に落ち葉を加えることで、完璧な画が仕上がります。

天候マネージャーシステム

Hillside では天候と季節のエフェクトが多数のさまざまなマテリアルとシステムに影響を及ぼすため、当社では、それらを一元管理するためにカスタム仕様のエディタユーティリティを開発しました。このユーティリティを開くには、「Content > Hillside > WeatherManager」にある WeatherControl_Editor ブループリントをダブルクリックします。

このブループリントを使用するには、これを LV_Exterior レベルに追加する必要があります。パラメータはエディタの [Details (詳細)] パネルで直接編集するか、このブループリントで作成されるカスタム仕様のウィジェットを使ってその設定を PIE (プレイインエディタ) でプレビューすることができます。

WeatherControl_Editor ブループリントでは次のパラメータを使用します。

Autumn scale：色を更新し、最も近くにある (葉が含まれる) 木々に落ち葉のパーティクルシステムを追加します (落ち葉のパーティクルシステムは PIE のみ)。
Cloud Parameters：クラウドのビジュアル面を複数のコントロールを使って更新します。
Wet Surface Scale：一部のサーフェス (アスファルト、コンクリート) の湿り気を更新します。
Sun Sky (time of day)：時間帯、月、日、太陽時を更新します。
Interior Mapping：Toggle Windows インテリアマッピングを切り替えます。
Enable Wind：フォリッジマテリアルの風を切り替えます (リアルタイムパフォーマンスに影響を及ぼす可能性があります)。

窓の雨

雨については、ガラスマテリアル内で使用するために、雨の滴りや水滴をレンダーターゲットでプロシージャルに生成する技法を使用しました。これにより、雨の滴りを増減したり水滴同士を結合させたりして、雨を適宜調整できるようになりました。水滴に屈折を加えたことで逆さまの効果が生まれ、より現実的な見かけを実現できます。

池とプール

Single Layer Water シェーディングモデルを使用することで吸収、散乱、異方性の計算における複雑な部分が隠されるため、ユーザーはフォトリアルな水を容易に作成できます。当社のマテリアルは、吸収や錯乱に加えて突風、屈折、水に浮かぶ落ち葉、コースティクスをサポートしています。

UE5.1 以降、Single Layer Water シェーディングモデルではパストレーシングをサポートしています。

川

セントローレンス川の再現には Water プラグインを使用しました。まず川のマテリアルをベースとして使用して、ゲルストナー波の小規模なセットとアーティストフレンドリーないくつかのパラメータを備えたカスタム仕様のシェーダーを開発しました。川のメイン領域と全体的な流れはスプラインベースの 1 つの大きな水塊 (Water Body) で定義し、別のスプラインベースの水塊を島の周辺に配置することで、必要に応じてさまざまな流れの方向や速度、マテリアルのバリエーションを定義できるようにしました。

スプラインの影響を受けた水の流れ

水塊の深度のキャプチャには小さなランタイムバーチャルテクスチャを使用したため、ランドスケープの実際の深度に影響を及ぼすことなく、プリミティブを使って深度を疑似的に作成し、波の振幅を制御するためのイテレーションをマップ上で迅速に行うことができました。これにより、埠頭や桟橋周辺には穏やかな水面を、川の中央部では風に影響を受けたより激しい流れを再現できます。汀線沿いの水泡はディスタンスフィールド技法を使って加えました。

パストレーシングで WPO を使って水をレンダリングするには、r.RayTracing.Geometry.Water 1 を設定することで、レイトレーシングでの水の使用を有効にする必要があります。

岩と汀線

汀線沿いの湿り気を再現するために、「ドライ」、「ウェット」、「藻類」の 3 つのステートをサポートするワールド空間ブレンドを使って湿った岩のマテリアルを作成しました。次に、希望の結果に近づけるために汀線の高さとブレンドフォールオフを指定しました。

疑似インテリア

City サンプル (建物) からのキューブマップインテリアマテリアルを Hillside のニーズに合わせて簡素化しました。Hillside に十分な数の部屋を作成して、Hillside に合ったスタイルの家具にするために、ブループリントを使ったカスタム仕様のシステムを使用して、個別の 3D の部屋のキューブマップをキャプチャし、追加のレイヤーとして装飾品に色と深度を加えました。アセットとマテリアルは、Twinmotion から移行されたものを使用しました。

結果のマップはテクスチャ配列ファイルに追加され、部屋と装飾品は Per Instance Random ノードを使うことで、窓のマテリアル内でランダムにミックスしました。これによってより多くのバリアントを配列に追加したり、ライティングのアクセント、ブランド、カーテン、ライトの強度、温度など、すべてのパラメータに非常に高いランダム性を与えたりすることができるようになりました。

90 度の角度を持つコーナーの窓も疑似的なインテリアです。これは、キューブマップキャプチャツールを使ってキャプチャされた白色と黒色のマスクを受け取り、小道具マップではなく部屋のキューブマップのみに影響を与える別のマテリアルインスタンスでそれらを設定することで作成しました。

シーンに命を吹き込む

高品質透過性反射 (High Quality Translucent Reflections)

Hillside にはさまざまな場面でガラスと水が登場するため、これらのサーフェス上で優れた見かけの反射を実現することは非常に重要でした。PostProcessVolume では、Lumen の設定にある [High Quality Translucent Reflections (高品質透過性反射)] を有効にしました。

木々と小道具

ワールド内には Epic エコシステムからの既存のコンテンツをできるだけ配置しました。木のアセットは主に Twinmotion から移行したものと Quixel からインポートしたもので、屋外/屋内シーンのさまざまな小道具は Twinmotion から取り込みました。一部の VFX とすべてのビークルについては City サンプルから移行しました。これらのアセットは「Content > ExternalAssets」フォルダにそれぞれ保存されています。

Twinmotion の一部の木々については、木の枝全体でより忠実度の高い風のシミュレーションを可能にする Pivot Painter で処理するために、Unreal Engine から 3ds Max にエクスポートしました。

Niagara VFX

テックアーティストによってさまざまな特殊効果が Niagara で作成されて、Hillside にさらなるリアリズムとシネマティックルックが加わりました。すべての Niagara システムとそれに付随するアセットは「Content > Hillside > Effects」にまとめられています。以下のようなサンプルがショーケースとして示されています。

Niagara のメッシュパーティクルで作成された散る桜 (Cherry Blossoms)。

当社の Niagara Fluids プラグインを使用したコーヒーの湯気 (Coffee Steam) のリアルタイム流体シミュレーション。

Houdini でシミュレートされて、Alembic ファイルからジオメトリキャッシュとしてインポートされたバブラー (Bubbler) 噴水の動作。

ビークル (乗り物)

シーケンス全体を通じて再現されるアニメートされたバックグラウンドのビークルは City サンプルプロジェクトから移行したもので、よりシンプルなブループリントと少数のメッシュに調整されています。ビークルを道に配置してそれらを自動的に走らせるために、指定された密度で特定のスプラインに沿ってビークルアクタをスポーンする BP_SimpleTrafficGenerator というカスタム仕様のブループリントを作成しました。プレイ時またはシミュレーション中には、ビークルは FollowSplineComponent と呼ばれるカスタム仕様のアクタコンポーネントを使用してスプラインに沿って走ります。

ビークルが走行するのはプレイ時のみであるため、シーケンサー内でそのアニメーションをプレビューまたは微調整することは簡単ではありませんでした。ショットごとに簡単にスクラブ再生して操作することが可能なアニメーションシーケンスをベイクするために、Take Recorder を使用して、最大 100 台分のビークルの約 20 秒の走行ゲームプレイをキャプチャし、それをサブシーケンスとして埋め込みました。

遠距離エフェクト

雰囲気とライティングをさらに制御できるように、ディスタンスフォグと街灯が灯っている様子を再現するためにシンプルなカードを使用しました。

遠くの建物の窓に夜間に灯る明かりは City サンプルから移行したマテリアルです。

遠くにあるオブジェクトの反射の精度を保ち、建物の遠い部分にも高品質のシャドウがかかることを確実にするために、反射距離のデフォルト値である「30,000」cm をオーバーライドする r.RayTracing.Culling.Radius 80000 を「DefaultEngine.ini」ファイルに追加しました。