シェーディング モデルは、マテリアルが入射光をどのように反射するかを制御します。言い換えれば、マテリアルを構成する入力データを使用して最終的な外観を作成する方法を制御します。
Unreal Engine には、設定したマテリアルの特定の外観を実現するために設計された シェーディング モデル が多数あります。たとえば、Default Lit (デフォルト ライティング) シェーディング モデルは、ほとんどのサーフェスに使用される可能性が高い汎用モデルです。Unreal には、特定のサーフェス タイプ向けに設計されたシェーディング モデルも含まれています。たとえば、クリア コート、ヘア、クロス のシェーディング モデルは、特定の種類のマテリアルに対して自然な結果を提供するように調整されています。
非ライティング
Unlit シェーディング モデルは、色に対してエミッシブのみを出力するため、火や光を発するオブジェクトなどの特殊効果に最適です。この例では、マテリアルがシーンに光を当てていないことに注意してください。代わりに、高いエミッシブ値によってグロー効果が生成され、カメラに適用されたダート マスクによってもその効果が反映されます。光っているように見えますが、このオブジェクトによってライティングやシャドウがキャストされることはありません。エミッシブ マテリアルは、Lumen が有効になっている場合、または、[Use Emissive for Static Lighting (静的ライティングにエミッシブを使用)] がオンになっている場合は、Lightmass を使用してシーンに光をキャストできます。
Unlit シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- エミッシブ カラー
- ワールド位置オフセット
- ピクセル深度オフセット
デフォルト ライティング
Default Lit はデフォルトのシェーディング モデルです。おそらく最も頻繁に使用されるモデルです。このシェーディング モデルは、直接ライティングと間接ライティング、反射の鏡面反射性を活用します。
Default Lit シェーディング モデル使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
サブサーフェス
Subsurface シェーディング モデルは、サブサーフェス スキャタリングのエフェクトをシミュレートします。これは、光がサーフェスを貫通して全体にディフューズするという現実世界における現象です。サブサーフェス スキャタリングは、氷、ろうそく、皮膚などの物体でよく見られます。
サブサーフェス モデル (および以下で説明する事前統合スキン モデル) は、サブサーフェス カラー 入力に依存します。この入力は、オブジェクトのサーフェスのすぐ下の物質の色を定義します。光がサーフェスを散乱すると、サブサーフェス カラーが見えるようになります。
人間の肌の場合、サーフェスの下を循環する血液をシミュレートする濃い赤色を使用すると、良い結果が得られることが多いです。下の Ice Elemental では、サーフェスに半透明の奥行き感を与えるために、暗い青緑色 (ライティングに基づいてさまざまな計算を使用) が使用されています。
詳細については、「サブサーフェス シェーディング モデルのドキュメント」を参照してください。
Subsurface シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- 透明度
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- サブサーフェス カラー
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
統合済みスキン
Preintegrated Skin シェーディング モデルはサブサーフェス モデルと非常に似ていますが、精度をある程度犠牲にしてパフォーマンス コストの低減を優先します。物理的に完璧ではありませんが、このシェーディング モデルは、サブサーフェス メソッドよりも優れたパフォーマンスで人間の肌に優れた結果をもたらすことがよくあります。下の画像では、キャラクターの肌に Preintegrated Skin シェーディング モデルが使用されています。
Preintegrated Skin シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- 透明度
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- サブサーフェス カラー
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
クリア コート
Clear Coat シェーディング モデルは、標準マテリアルのサーフェスに薄い半透明のフィルム レイヤーがある多レイヤー マテリアルをより適切にシミュレートするために使用されます。このシェーディング モデルは、無色の金属の上に滑らかな有色のフィルムをモデル化するために特別に設計されました。ただし、このシェーディング モデルは金属サーフェスと非金属サーフェスの両方で使用できます。
例としては、アクリルやラッカーのクリア コート、ソーダ缶や自動車の塗装などの金属の上に塗られた着色フィルムなどが挙げられます。
斑点はマテリアル エディタで作成されており、シェーディング モデルの一部ではないことに注意してください。
デュアル ノーマル クリア コート
Clear Coat シェーディング モデルには、クリア コート レイヤーの下のサーフェスに 2 番目の法線マップを追加するオプションもあります。これにより、マテリアルは、クリア コート レイヤーとは異なる幾何学的または反射サーフェスを持つカーボン ファイバーや自動車のペイントなどの複雑なマテリアルをより正確にモデル化できるようになります。
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| Clear Coat と Bottom Normal | 実際の写真 |
Clear Coat シェーディング モデル使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- クリア コート
- クリア コート ラフネス
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
サブサーフェス プロファイル
Subsurface Profile シェーディング モデル は、本質的には Subsurface シェーディング モデルと Preintegrated Skin シェーディング モデルの両方と非常に似ていますが、これはよりハイエンドのスキン レンダリング向けに調整されています。皮膚、特に人間のものをシミュレートする場合、このシェーディング モデルを使用すると最高品質を出力できます。
Subsurface Profile シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- 透明度
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
両面フォリッジ
Two Sided Foliage シェーディング モデルを使用すると、マテリアルのサーフェスを光が透過し、木の葉を通過する光のような自然で均一な外観の結果を出力できます。フォリッジ オブジェクトに対して Default Lit シェーディング モデルを使用すると黒に近い状態で表示されることがあります、これはまた、フォリッジをより本物らしく見せるために重要な光の透過はシミュレートしないためです。
Two Sided Foliage シェーディング モデルは、皮膚や厚いサーフェスではうまく機能しますが、葉などの薄いサーフェスではそれほど正確ではない、Subsurface スキャタリング モデルに存在するいくつかの問題を解決するのに役立ちます。同様に、フォリッジに Default Lit シェーディング モデルを使用すると、見た目が不正確になる可能性があります。以下の例では、Default Lit の結果は、フォリッジの自然な外観を作り上げる上で不可欠な光の透過を一切シミュレートしていないため、下側のサーフェスがほぼ黒く表示されます。
Two Sided Foliage シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- サブサーフェス カラー
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
ヘア
Hair シェーディング モデルを使うと、光の色を表すもの、および髪の色と光の色を混ぜ合わせたものなど、複数のスペキュラ ハイライトをシミュレートする自然な見た目の髪を作成することができます。
Hair シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- 散乱
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- 接線
- ワールド位置オフセット
- 逆光
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
クロス
Cloth シェーディング モデルを使用すると、布地の特性をより正確に模倣したマテリアルを作成できます。これには、クロスのサーフェス全体に薄い「毛羽」のレイヤーが存在します。これが、光がこれらのタイプのマテリアルとインタラクションする方法をより適切にシミュレートします。
Cloth シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- 透明度
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- 産毛の色
- クロス
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
眼
Eye シェーディング モデルは、目のサーフェスをシミュレートするように設計されています。虹彩の形状と距離を芸術的に制御できます。このシェーディング モデルは高度な技術を要します。そして、シェーダー コード、マテリアル、ジオメトリの形状、UV レイアウトの間に非常に強い依存関係を生み出す方法で開発されています。
シェーダー開発で幅広い経験がない場合は、このシェーダーを使って何もないところから目を作るのはお勧めしません。リアルなヒューマノイドの目を作成することに興味がある場合、Epic では、Epic Games Launcher の [Learn (ラーニング)] タブで入手できる「デジタル ヒューマン」サンプル プロジェクトから目のジオメトリを抽出することを推奨しています。今ある プロジェクトで目のジオメトリに割り当てたマテリアルを使って、目的に合うように必要なテクスチャを置き換えます。
Eye シェーディングを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- 透明度
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- 虹彩マスク
- 虹彩距離
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
単一レイヤー ウォーター
Single Layer Water シェーディング モデルを使うと、Opaque Blend モードを使用しながら、透明な水面のエフェクトを作成することができます。これにより、Transparent Blend モードを必要とするマテリアルを使用する際の負荷と複雑さを低減します。
Single Layer Water シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- 透明度
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- アンビエント オクルージョン
- リフラクション
- ピクセル深度オフセット
詳細については、「Single Layer Water シェーディング モデル」を参照してください。
薄い透明
Thin Translucent シェーディング モデルは、物理ベースの半透明マテリアル タイプをサポートしており、スペキュラ オブジェクトと背景オブジェクトを正確に処理する本物の色付きガラスやカラー ガラスを作成できます。
たとえば、色付きのガラスのマテリアルを作成する場合、白いスペキュラ ハイライトと色付きの背景の両方が必要です。このシェーディング モデルは、空気からガラスとガラスから空気への光のバウンスを考慮した物理ベースのシェーダーを使用して、単一パスでレンダリングします。
Thin Translucent シェーディング モデルを使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- 透明度
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
マテリアル表現式から
From Material Expression (または Per-Pixel) シェーダー モデルは、マテリアル グラフ内のロジックを通じて、複数のシェーディング モデルを単一のマテリアル (またはマテリアル インスタンス) にまとめることのできる上級者向けの機能です。
シェーディング モデル が From Material Expression に設定されている場合、シェーディング モデル 入力が有効になり、マテリアル グラフの Shading Model ノードを使用して設定できます。
From Material Expression を使用時は以下の入力値にアクセスできます。
- ベース カラー
- メタリック
- スペキュラ
- 荒さ
- エミッシブ カラー
- ノーマル
- ワールド位置オフセット
- アンビエント オクルージョン
- ピクセル深度オフセット
- シェーディング モデル
追加情報と使用例については、「From Material Expression」シェーディング モデルを参照してください。