Twinmotion マテリアル パック

Twinmotion マテリアル パックは Unreal Engine マーケットプレイスから入手できます。このマテリアル パックは、Unreal Engine 4 で使用できる建築ビジュアリゼーションをテーマにした 物理ベースのマテリアル のコレクションです。次に、Twinmotion アセット ライブラリに基づくこのマテリアルの特徴を示します。

• 10 種類のマスター マテリアルに基づく 497 種類のマテリアル インスタンス。すべてのマテリアルで PBR のベスト プラクティスを活用しています。
• 広く利用されている Twinmotion アセットに基づき、Quixel Megascans ライブラリから手作業でスキャンした 2D のアセットを利用。
• モデルが不完全な UV マップを含む場合でも動作するように、オブジェクト UV と 3 面マッピングの両方をサポート。
• 最新の視差オクルージョン マッピング (POM) 技術を利用して、レンガ、コンクリート ブロック、天井タイル、石畳などのマテリアルをプロシージャルに生成。
• レイトレースなどすべてのライティング メソッドへの完全サポート。

概要

Twinmotion マテリアル パックのマスター マテリアルとサンプル コンテンツの最先端コレクションを利用すると、3D ビジュアリゼーションのプロは高品質な屋内外空間を製作できます。すべてのマテリアルが物理ベース レンダリングのベスト プラクティスに準拠しており、すべて使いやすさを考慮して設計されています。視差オクルージョン マッピングを利用して、レンガやタイルのマテリアルをプロシージャルに生成します。最後に、マテリアルはすべて、さまざまなライティング ソリューションに最適化されており、レイ トレーシングに対応しています。

マスター マテリアル

UE4 では、マテリアルのインスタンスを使用することで、負荷の高い再コンパイルを行わなくてもマテリアルの外観とプロパティを変更できます。それらのマテリアル インスタンスはマスター インスタンスから作成します。マスター インスタンスは、パラメータとして設計されたいくつかのプロパティを含んでいます。マテリアル インスタンスはそれらのプロパティを公開でき、そのプロパティを使用してマスター マテリアルの複数のバリエーションを短時間で作成できます。

UE4 におけるマスター マテリアルの作成と使用は、発展的なワークフローです。マテリアルとその使用方法の詳細については、次のドキュメントを参照してください。

• マテリアル入力
• マテリアル パラメータの作成方法
• インスタンス化マテリアル
• マテリアル インスタンスの作成と使用方法

Twinmotion マテリアル パックには次の種類のマテリアルが含まれています。

• デカール
• ガラス
• ライトソース/バックボディ:
• マスク
• 不透明型
• 不透明型 POM
• 布
• 木材
• 窓

物理ベース レンダリング

Twinmotion マテリアル パックに含まれるすべてのマスター マテリアルは、Unreal Engine の物理ベース レンダリング システムを使って可能な限りリアルで正確な結果を実現するために作成されたオリジナルのマテリアルです。例を使って説明します。

• 現実世界では、ほぼすべてのサーフェスが、金属または非金属 (誘電体) のいずれかとして振る舞います。同様に、このパックが含むすべてのマテリアルも、完全なメタリックか、完全な非メタリックのいずれかです。これはマスター マテリアルのノードで決定され、単一の IsMetallic チェックボックスとしてマテリアル インスタンスに公開されます。これにより、すべてのサーフェスがスペキュラとディフューズについて物理的に正確な比率で光を反射します。
• 現実世界の光のビヘイビアと正確に一致しない反射が発生するのを防ぐために、すべてのマテリアルが Specular 入力を公開するわけではありません。スペキュラの値は通常、デフォルト値の 0.5 のままです。
• Roughness マップがサーフェスの光沢を制御します。滑らかなサーフェス (ラフネスマップが黒に近い) ほど、鋭く、集中的な反射が生じます。粗いサーフェス (ラフネスマップが白に近い) ほど、鈍く、ぼんやりした反射が生じます。

物理ベース レンダリングの詳細と UE4 での物理ベース レンダリングの使用方法については、「物理ベースのマテリアル」を参照してください。

3 面マッピング

このパックには、効率的な 3 面マッピングを行うマテリアル関数が含まれています。3 面マッピングは、UV マッピングを使用しないオブジェクトにテクスチャ マッピングを適用して、オブジェクトの 3D サーフェスを 2D テクスチャ空間にマッピングする方法です。代わりに、3 面マッピングでは 3 つの直交平面にテクスチャをマッピングした後、それらの 3 つの平面をオブジェクトのサーフェスに投影します。

これが、パック内のすべてのマテリアルのデフォルト ビヘイビアです。つまり、CAD アプリケーションで作成したパーツが大抵そうであるように、UV を持たないオブジェクトですべてのマテリアルを正常に使用できます。

この 3 面マッピング機能には、いくつかの有用な特性があります。

ローカル空間の位置を使用して、テクスチャがオブジェクトのサーフェスをスライドするように見えるのを防ぎます。 オブジェクトをスケーリングしても、マテリアルのテクセル比が同一に保たれます。

以下の画像に、3 面マッピングで X (赤)、Y (緑)、Z (青) 軸に投影された平面マップを使用して、継ぎ目や伸縮を最小限に抑えながら完全なプロシージャル UV 投影を作成する仕組みを示します。

3 面マッピングは位置に基づいているため、各マテリアルはオブジェクトの実際の物理サイズを利用できます。これによりマテリアル サイズの一貫性を確保して、正確なタイリングを提供します。

これらのマテリアルは UV 回転も適切に処理します。

視差オクルージョン マッピング

視差オクルージョン マッピング (Parallax Occlusion Mapping: POM) はマテリアルの定義を作成する手法で、オブジェクトの UV を置換してテクスチャ平面の深度をシミュレートします。UE4 では高さマップを使用してピクセルの高さや深度を決定します (白は深度 0、黒は最大深度)。次にこの情報を使用して、ピクセルが隠れているか、ビューから遮られているかを、カメラの角度に基づいて判断します。その結果、亀裂や継ぎ目に関する定義を追加して、マテリアルの精度を高めます。

レイトレーシングのサポート

すべてのマスター マテリアルは、RayTracingQualitySwitchReplace ノードを使用して 2 回目のバウンスでマテリアル グラフの異なるブランチを実行することによりレイ トレーシングのパフォーマンスを最適化するように設定されています。

2 回目のバウンスで、すべてのサーフェスの法線は平坦であると見なされ、サーフェスのラフネスは完全なラフか、完全な反射のいずれかであると見なされます。

共通して公開されているパラメータ

マスター マテリアル

Decals

道路の線、飛び散った汚れ、その他同様の詳細をシーンに作成するための多目的マテリアル。このマスター マテリアルはそれ自体をサーフェスに投影することで機能し、その輪郭に沿って調整します。

ここでは「Asphalt 02 Material」を使用して、道路に適用されたデカール マテリアルの例を確認します。歩道、黄色の線、葉、一時停止の標識はすべてデカールです。デカール「Autumn Leaves」には追加のマスク プロパティを適用して、バリエーションをさらに増やしています。

Glass

Glass (ガラス) は幅広く利用されるマスター マテリアルであり、建築ビジュアリゼーションで頻繁に使用されるマテリアルの 1 つです。このマテリアルを使用すると、透明、つや消し、すりガラス加工、またはテクスチャを適用したガラスを作成できます。また、特定のパターンを持った窓を作成するために、デカールを使用したガラスもサポートします。

デカールを適用したガラス マスター マテリアルで、サイネージ付きの曇りガラスの上部を作成する例を次に示します。

Light Source

Light Source (ライトソース)マスター マテリアルは光を放出する全てに使用します。このマテリアルは十分な柔軟性を持ち、蛍光灯のライティングからネオン サインまで、あらゆる光源を作成します。

エミッシブ マスター マテリアルを使用してスタンド ランプにエミッシブ ライト バルブを作成する例をご確認ください。

Masked

Masked (マスク) マスター マテリアルを使用して、さまざまなフェンスや鉄格子を作成します。ベースカラー マップのアルファ チャンネルに格納されているマスク テクスチャはパターンを制御します。さまざまなマテリアルからスクリーンを作成するためのメタリック オプションがあります。

以下は平面に適用してから窓の安全格子として使用するマスク マテリアルの例です。

Opaque

Opaque (不透明) マスター テリアルはこのパックが含む最も柔軟なマテリアルの 1 つであり、金属、プラスチック、コンクリート、壁など、基本的なマテリアルに使用します。追加するか色合いマスクを使用して色を制御し、汎用性を高めます。

ほぼ完全に不透明型マスター マテリアルを使用したマテリアルから構築したシーンを次に示します。

Opaque POM

亀裂や継ぎ目を含む多くのマテリアルには、POM を使用するメリットがあります。この手法はプロシージャルに高さ情報を使用して、オブジェクトの UV 座標をずらして深度をシミュレートします。このバージョンの Opaque POM マスター マテリアルは POM に対応しており、レンガ、タイル、石、屋根瓦などのマテリアルをより明確に定義します。

不透明型 POM マスター マテリアルを利用したレンガの例を次に示します。亀裂や継ぎ目の定義に注目してください。

Textile

カーペット、布、皮革に最適なマテリアルである Textile (布) マスター マテリアルは、色と柔らかさの設定を使用してさまざまなマテリアルを作成するための色とソフトさの設定を使用します。

このカーペット サンプルの Softness 設定によるエフェクトを次に示します。

Wood

Wood (木材) マスター マテリアルの設定を使用して、フローリング、ベニヤ板、厚板、ニス塗りの木材など、さまざまな仕上げの木材マテリアルを作成します。合板や古い木の板など、原木のマテリアルには不透明型マスター マテリアルを使用します。

このマスター マテリアルの汎用性を表すマテリアルをいくつか例として示します。

Window

屋外設定の外装窓用に特別に設計した Window (窓) マスター マテリアルは、屋外環境をリアルに反映しながら、偽の内装を表示できます。このマテリアルはキューブマップを使用して内装を決定し、ブラインドや歪みのエフェクトを含むことができます。

Window マスター マテリアルは大きな建物の外装に理想的です。以下は、ガラスの歪みと偽の内装です。