Modo

参考資料

Modo Essentialsが無料化

William Vaughan氏のModo Essentialsが無料公開されました。https://learn.foundry.com/course/3128/view/modo-essentials

Modo EssentialsはModoのツールと機能の操作と操作を分かりやすく説明するために作成された初心者向けのガイド本です。Modoの基本や便利なホットキーなどが解説されてます。
コアコンテンツに加えて、26のビデオと23のModoシーンファイルで構成される470 MBのボーナスコンテンツも含まれています。

Tips

modoでメッシュを押しつぶす表現

modoでメッシュを使用して、別のメッシュを押しつぶす表現について書いてみます。

サンプルファイル

 

スケマティックはこんな感じ。

プロシージャルモデリング機能のSurface Constraintを使用してメッシュを押しつぶしてます。

Surface Constraintをポリゴン数の多いアイテムに使用すると計算が遅くなりそうなので、単純な形状のメッシュを使用してメッシュ変形できるようにWrapデフォーマを使用しました。Wrapデフォーマはスケマティックを使用してメッシュを入れ替えると反応しなくなり、modoの再起動が必要になる気がするので注意が必要です。

最後に、押しつぶしたあと柔らかいメッシュが揺れるニュアンスが欲しかったのでSoft Lagを追加してます。

スケマティック下の方はSurface Constraintの軸を反転する処理です。Surface Constraintは元々がモデリング用ということもあり、コンストレイントする軸が「XYZ」と「反転」の組み合わせで使うようになってます。
モデリングでは問題ありませんが、アニメーション用途で使おうとするとアイテムの位置関係でオプションを切り替える必要があって少し手間が掛かりそうです。アイテムの位置が45°の範囲でXYZ軸の切り替えと自動的に反転するリグを組もうと思いましたが、少し面倒そうでした。

 

Surface Constraintを使うとソフトボディのシミュレーションよりも手軽に変形を確認できるのが便利です。

modoのアセットに含まれてるチキンを変形してみた。

 

参考

Tips

modoでサーフェースに沿ってアイテムを動かす方法

modoでサーフェース(メッシュ)に沿ってアイテムを動かす方法について書いてみます。

サンプルファイル

modoでサーフェースに沿ってアイテムを動かすときは「交差サーフェース」を使用します。作成手順は以下の通り。

制御用のアイテム、次にサーフェースを参照するアイテムの順番で選択して、「交差サーフェース」ボタンをクリックします。するとサーフェースに沿って移動するロケータが作成されます。
通常はこのロケータにアイテムをペアレントすれば、サーフェースに沿ってアイテムが移動して見えます。

しかし、リグで使用するコントローラそのものをサーフェースにコンストレイントしたい場合があります(Mayaのジオメトリ コンストレイントのように)。そんなときはスケマティックを使用して、Intersectノードの「位置出力」を、コンストレイントしたいアイテムの「ワールド位置」に接続します。すると直接操作するアイテムをサーフェースにコンストレイントすることができます。

スケマティックではConeの「ワールド位置」がIntersectに接続され、Intersectで起算した結果がConeの「ワールド位置」に接続されており処理がループしています。一般的にこのような循環したノード接続をおこなうと、無限ループ(エラー)が発生して計算することができませんが、modoでは1ノードであれば計算をループさせて使用することができます。

Tips

modoでPlexusっぽいライン表現

modoでAfterEffectsのプラグイン「Plexus」っぽいライン表現について書いてみます。

サンプルファイル

 

スケマティックはこんな感じ。

基本的にはパーティクルシミュレーションをParticles to Array使って配列を作成し、Create Polygonsでラインを生成してます。Create Polygonsは配列から一筆書きでラインを生成することしかできないので、Offset Arrayで少し配列をずらしたデータを作り、Merge Arraysを使用して1つの配列に統合します。Merge Arraysを繰り返すことで1つの頂点から複数のラインを生成してます。

パーティクルが一定の距離離れたらラインを消すためにSelect Edges by Lengthを使用します。

パーティクルをレンダリングするために、Replicatorを使用してキューブを複製してます。このときキューブはParticle Look At Modifierを使用して常にカメラを注視するように設定してます。

 

それっぽくレンダリングするとこんな感じ。ロゴの頂点番号を工夫すると、もう少し面白いテキストアニメーションにできそう。フォールオフSelect By Volumeを使って、ラインを生成する範囲を制御してみるのも面白いかも知れません。

 

参考

Tips

modoで線をアニメーションする表現

modoで線をアニメーションする表現について書いてみます。
ArrayとCreate Polygonsを使用すると簡単に線がアニメーションするような表現が可能です。

■ サンプルファイル

スケマティックはこんな感じです。

ロゴのメッシュデータをParticles to Arrayで配列にし、Offset Arrayを使用して配列データをオフセットアニメーションします。この配列を使用してCreate Polygonsで「ライン」を生成してます。

線が全てつながった状態だとアニメーションしてる感じがしないので、Select Randomを使ってラインをランダムに削除します。
Create Polygonsはロゴのメッシュ全体を一筆書きのようにラインを生成するため、長いラインが発生します。この長いラインを削除したかったので、Select Edges by Lengthを使用しました。

ロゴの形状を崩すところは Jitter を使用してます。

 

参考

Tips

modoのソフトボディ

modoのソフトボディのパラメータの動作をまとめてみた。ソフトボディは布やゴムボールのようなシミュレーションに使用することができます。

 

ソフトボディ

modoのソフトボディ(Bullet Physics)はメッシュの頂点間に仮想のバネを作成してシミュレーションします。

仮想のバネ

例えばV字のメッシュがあるとします。

ソフトボディを適用すると「屈曲剛性」「構造」「シアー」はそれぞれ、下の画像の色分けした部分にバネを作成します。

仮想のバネを使用する計算方法であるため、メッシュの細かさによってソフトボディの印象が変わります。厚く固い布はメッシュを荒く、柔らかい布はメッシュを細かく分割する必要があります。

平面を「細分割」した回数でソフトボディの印象が変わる例です。メッシュが細かくなるにつれ、柔らかい布のように動いて見えるようになります。

「構造」に高い値を設定していますが、メッシュが細かくなるにつれて頂点間のバネの数が多くなり、メッシュ全体が伸びた計算結果になります。

「屈曲剛性」「構造」「シアー」は相互に影響しており、大まかな動作として「屈曲剛性」「構造」「シアー」に小さな値を設定するとメッシュが伸びるようになり、大きな値を設定すると元のメッシュ形状が維持されます。
ソフトボディは同じパラメータ設定でもメッシュの細かさによって変わるため、パラメータの値あくまで参考程度のものです。実際に使用するメッシュに応じて設定を詰める必要があります。

 

ソフトボディのパラメータ

各パラメータの変化を比べてみました。

屈曲剛性

メッシュの形状を保とうとする力です。100%のように高い値を設定するとメッシュ表面がデコボコになることがある。

 

構造

メッシュのエッジに設定されるバネです。重力のようなフォースによってオブジェクトが変形したとき、元の形状に戻ろうとする力が発生します。

 

シアー

ポリゴンの対角線上に設定されるバネです。値が大きいと布のようなシワが発生します。

 

自己衝突

自身のメッシュとコリジョンジョン判定します。メッシュ通しがめり込まなくなりますが、計算に時間がかかるようになります。

自己衝突のはチャンネルビューポートの「reSoftSelfMargin」で設定します。

 

圧力

風船のようにメッシュを内側から押す力です。メッシュが閉じた形状のときに動作します。メッシュが細かいほど効果が出やすい。

 

ボリューム維持

風船をつぶしたときのように体積を維持するパラメータらしいです。値を変えると変化はありますが、比較して明かな違いがでるような設定にできませんでした。

 

ドラッグ

メッシュの動きを抑えます。

 

質量

ソフトボディを適用したオブジェクトの重さは「質量」で設定します。フォースを使用して薄い布のように動かすには、「密度」に小さい値を設定するとよいです。フォースの強さにもよるので、密度の値は参考程度。

 

modoのソフトボディはBullet Physicsというオープンソースの物理演算エンジンライブラリを使用してます。Maya、Houdini、CINEMA 4D、LightWave 3Dなど多くのソフトで使用されています。ソフトウェアによってはライブラリに手が加えられ、シミュレーションの安定性が違ったりするようです。

参考資料

Modo 13.2でGPUレンダリングによるクリエイティブのキックスタート

ニューバランスに所属のアーティストであり、modoの機能を紹介した60秒シリーズを公開しているWilliam Vaughanさんのインタビュー記事が公開されています。
https://www.creativebloq.com/advice/kickstart-your-creativity-with-gpu-rendering-in-modo-132

 

Modo 13.2でGPUレンダリングによる創造性のキックスタート

Jim Thacker著

ModoのmPathエンジンとAMDのRadeon ProRenderが、アーティストの作品をどのように変えていくかをご覧ください。

ウィリアム・ヴォーン氏は分類が難しいアーティストです。現在、彼は多国籍靴会社New Balanceのシニア3Dプロダクションマネージャーですが、3Dキャラクターの多作なクリエイターでもあります。彼の作品はハリウッド映画や建築のビジュアライゼーション、ビニールのおもちゃにさえなりました。著者であり教育者であり、以前はフロリダのデジタルアニメーション&ビジュアルエフェクトスクールのアカデミックディレクターでした。彼の出版物はガイドから3Dモデリング、SF小説まであります。

過去10年間、この多様なキャリアを統合してきたのはModoでした。Foundryのクリエイティブな3Dモデリングソフトウェアであり、ヴォーンの主要な制作ツールです。
そして現在、このアプリケーションについて彼を興奮させているのは、最新のModo13シリーズのリリースが、AMDの強力な物理ベースのレンダリングエンジンであるRadeon ProRenderと、FoundryがネイティブのModoレンダラをゼロから再設計したmPathの両方を通じて、現代のGPUのパワーを活用していることです。

キャラクターモデリングのModo

ヴォーンはPixarの2009年の短編アニメ 「Partly Cloudy」 で初めてModoを使いました。 彼はこのプロジェクトでフリーのキャラクターモデラーとして働いており、週末にかけてソフトウェアを使用することを学びました。

「私は金曜日にModoを買い、週末を費やして2人のキャラクターをモデリングして慣れました。月曜日に行く準備ができていました」と彼は回想します。 「おかしなことに、当時私は二つの日雇いの仕事をしていたのですが、[そのような機会]を見過ごすわけにはいきませんでした」

ヴォーンは現在、FoundryのModoを主要なモデリングおよびレンダリングソフトウェアとして使用しています。

「当時、私を驚かせたのは、すべてがインタラクティブだったことです」と彼は続けます。 「数値を入力して何が起こったかを見ているのではなく、リアルタイムでモデルとやり取りしているのです。それと、Modoの選択ツールが一番のセールスポイントでした」

やがて、Modoはヴォーンのワークフローに含まれる他の3Dソフトウェアに取って代わります。「すべてのツールが揃っており、使いやすく、柔軟性があります」と彼は説明する。「私は3Dキャラクターをモデル化していますが、私は自分自身を問題解決者として考えています」

製品設計のためのModo

ヴォーンはNew BalanceのデザインパイプラインにModoを実装することにも貢献しています。これまでの同社のワークフローでは、2Dで設計を作成し、物理的に製造してから、それに応じて2D設計を修正していました。現在New Balanceは、3Dプロトタイプの作成にModoを使用しています。

「3D導入の大きな原動力の1つは、物理サンプルを削減することでした」とヴォーンは言います。 「そうすることで、コストを削減するだけでなく、環境への影響も減らしています」

FuelCore Agility v2のようなNew Balanceの靴はすべて、Modo内でプロトタイプが作られています。

New Balanceは生産パイプラインを通じてFoundryソフトウェアを導入し、デザイナーはModoでコンセプトを作成し、Colorway(ヴォーンがゲームチェンジャーと呼ぶ別のツール)で技術文書を作成し、製造に使用されるCADファイルを取得してModoでレンダリングし、マーケティングイメージを作成しています。

ヴォーンによれば、この新しいワークフローによってNew Balanceは生産プロセスのかなり早い段階で靴がどのように見えるかを正確に表現することができ、新しいデザインについてより多くの情報に基づいた決定を下すことができるとい言います。「以前は、デザイナーはポストイットのノートとスケッチで[最初のデザインレビュー]を目にしたかもしれなかったが、今では完全な3Dモデルを目にしている」

これまでに50人以上のNew BalanceのデザイナーにModoの使い方を教えてきたヴォーンは、このソフトの学習曲線が浅いことを賞賛している。 「アーティストにとってとてもフレンドリーです」と彼は言います。 「New Balanceのデザイナーのほとんどは3Dのバックグラウンドを持っていませんでしたが、Modoでは見栄えの良いレンダリングを非常にすばやく行うことができます」

レンダリング用の最新GPU

ヴォーンは今年のアップデート 「Modo13シリーズ」 におけるすべての変更の中で、同ソフトウェアが最新のグラフィックスカードの処理能力をどのように活用しているかについて、最も興奮していいます。このプロセスはModo 13.0でRadeon ProRenderを統合して始まりました。AMDの物理的に正確なGPUレンダラは、アーティストに3Dモデルの高速でインタラクティブなフォトリアリスティックプレビューを提供します。

Modo13シリーズでは、アーティストは自分のGPUを使ってレンダリングを高速化し、インタラクティブなプレビューや最終的な品質の出力が可能です。

「Modoは優れたモデラーとして知られています。人々はそれが良いレンダリングを生み出すことを知っている。しかし、彼らはレンダリングを高速化するためにGPUを利用するのを待っていた」と彼は言う。「Radeon ProRenderは、Modoパイプラインにおける最初の試みでした」

Radeon ProRenderはリリースされるたびに標準的なModoワークフローに緊密に統合され、Modo 13.2では、ModoフィジカルマテリアルのSpecularとDissolve、ModoのカメラのFilm Offset制御がサポートされるようになりました。

最近ヴォーンはModo 13.2で導入された新しいパストレーサーであるmPathをテストしています。 mPathはModoのネイティブレンダリングエンジンを、最新のハードウェアに依存しないレンダラとして再発明し、AMDのRyzen Threadripperチップのような大規模マルチコアCPUやプロフェッショナルGPUの処理能力を同等に利用できるようにししました。

この新しいアーキテクチャにはさまざまな利点があり、Modoのレンダリング設定をより小さなパラメータセットに集約し、アーティストがより柔軟にレンダーパスを生成できるようにします。しかしNew Balanceにとって、mPathの最大の魅力は純粋で生のスピードです。

ヴォーンのテストでは既存のNew Balanceプロダクションシーンは、Modo 13.2のmPathを使用すると、Modo 13.1の標準レンダラを使用した場合の数分の一の時間でレンダリングすることができました。「レンダリングに通常24分かかるシーンが、9分で完了する場合もありました。それは非常識です」と彼は言います。

時間を節約する新しいモデリングおよびアニメーションツール

Modo 13.2には、New Balanceが毎日制作に使用している強力なダイレクトモデリングツールも含まれています。新しいエッジ面取りツールは、製品設計などのハードサーフェスモデリングワークフローで不可欠なジオメトリ上に丸みのあるエッジを作成します。これは既存のエッジベベルツールよりも優れたジオメトリとクリーンなUVを生成します。

レンダリング機能に加えて、Modo 13.2にはキャラクタリギングとアニメーション用の新しいツールが追加されています。

さらに今回のアップデートでは、テクニカルビジュアライゼーションとキャラクターの両方で活用できるリギングとアニメーションツールが拡張されています。
特に四肢にリグを設定するときにソフトまたはストレッチIKセットアップを簡単に作成できる新しいPlanar IKシステムに感銘を受けています。「手足を曲げたときから完全に伸ばしたときまで、ソフトトランジションを作成する作業が少なくて済みます」と彼は言う。「これは歩行サイクルなどの単純なものに影響します」

Modo 13.2のその他の変更点には、グラディエントレイヤーとグラディエントモディファイヤの新しいシステム、複雑なキャラクタリグの作成に必要なデフォーマの数の削減、グラフエディターでのワークフローの合理化、タイムライン範囲を選択したアニメーションカーブに自動的にフィットさせるオプション、カーブのセットの垂直範囲を正規化するオプションなどがあります。

Modoユーザー向けのゲームチェンジャー

New BalanceにとってModo 13.2での重要な変更は、これらの新しいレンダリングツールです。「私たちは絶えずレンダリングを吐き出しています。」とヴォーンは指摘する。「何千とは言わないまでも、何百ものフレームを作成しない日はありません。」

GPUを使ってレンダリングできるようになれば、New Balanceのような会社でアーティストのワークフローを変えることができる、とヴォーンは言います。

ヴォーンにとってModoがGPUを利用してレンダリングを高速化できるようになったという事実は、AMDのRadeon ProRenderを使ったインタラクティブ プレビューとしても、mPathを使った最終品質の出力としても「Foundryのソフトウェアにとって最大のニュースの1つ」です。

「私は自分を主にモデラーだと思っているので、それが私が最も楽しみにしているものであるという事実は、GPUレンダリングの重要性を雄弁に物語っています」と彼は言う。「Modoはすでに3Dアーティスト向けの完全なツールセットになっていますが、私たちのワークフローをより高速化できれば、とても嬉しいです。」

ウィリアム・ヴォーンの作品は彼のオンラインギャラリーでもっと見ることができる。Modo 13.2の新しいレンダリング機能を実際に試してみるには、Foundryのウェブサイトから無料の30日間トライアルをダウンロードしてください。

Tips

modoで交差したオブジェクトの境界をやわらかくする方法

LightWaveで交差したオブジェクトの境界をやわらかくする方法についてツイートしてるのを見かけたのでまねしてみた。何となくそれっぽく動いた。

サンプルファイル

 

Raycastノードの「ヒットした距離」をリレーションシップで調整して透明にしてます。

ソフトパーティクルのように使おうと思ったら、Replicatorで複製されたメッシュ通しで透明になってしまった。パーティクルで使用するには、もう少し工夫する必要がありそう。

 

参考

Tips

modoのカーブフォールオフでメッシュ変形

modo13.2のベータフォーラムで、Warren Lさんがカーブフォールオフを使用した面白いテクニックを公開してたので紹介します。
https://community.foundry.com/discuss/topic/149545/fun-with-curve-falloff

カーブフォールオフを使用するとリプリケーターで複製したカーブを使ってメッシュを変形できるようになります。パーティクルと組み合わせると、色々面白い表現に使えそうですね。

 

動画をまねてみた。

■ サンプルファイル

modo 13.2ではSoftLagとパーティクルキャッシュとの相性が悪いため、シミュレーション再生ボタンを使用した時しか意図した動作になりませんでした。上の画像はシミュレーション再生した状態をキャプチャーしてます。早めにパーティクルキャッシュ修正して欲しい。

CG News

OctaneRender 2020.1 XB1

Octane 2020.1がテストリリースされたようです。また、OctaneRenderは現在ブラックフライデーセール中のようです。元の価格いくらだっけ。

永久ライセンス

  • 12か月のメンテナンスプラン 699 €
  • 24か月のメンテナンスプラン 899 €

年間サブスクリプション

  • 22 .50€/月
  • 29 0.99€/月

https://render.otoy.com/forum/viewtopic.php?f=7&t=73237

新機能2019.2以降の新機能と改善点

  • Optix 7:主要なRTXの改善-安定性、速度、メモリフットプリント
  • ACES:新しいワークフローと画像コンテナーファイルレイアウト
  • Maxon Cinema 4D GPUノイズ:テクスチャ、ボリューム、OSL、Vectron、ディスプレイスメント
  • 新しいHosek-Wilkieスペクトルスカイモデル
  • パーティクルとストランドポイントの属性
  • ユニバーサルカメラ2:スプリットフォーカスと光学ケラレ
  • LiveDBのキュレートされたOSLプロシージャルシェーダー
  • Houdini 18 SolarisビューポートのHydraレンダーデリゲート
  • 高度なディスプレイカラー管理システム| OCIO
  • Round Edgesアーティストコントロールの改善
  • スカルプトロン
2019.1以降の新機能と改善点
  • SSSの改善とランダムウォークSSS
  • スペクトルヘアマテリアル
  • ボリュームサンプルの位置ディスプレイスメント
  • スペクトル領域/球体プリミティブ
  • ボリュームステップおよびシャドウステップ
  • 新しいユニバーサルダートシステム
  • Vectronボリューム

Hosek-Wilkie Skyモデル

Hosek-Wilkieモデルを日光環境に追加しました。特にかすんでいる条件や地平線に近い他の実装よりも、より現実的で詳細な結果を生成します。デイライト環境ノードのドロップダウンデイライトモデルをクリーンアップするために、Old Daylight ModelをPreetham Daylight Modelに、New Daylight ModelをOctane Daylight Modelに名前を変更しました。前と同じように、空の色と夕焼けの色。

Octane昼光モデルでのみ使用されますが、地色はHosek-Wilkieモデルの空の大気散乱にも含まれています。これは微妙ですが目に見える効果です。たとえば、森林の現実的な空をレンダリングするには地色を濃い緑色に設定し、雪の多い風景の現実的な空には地色を白に設定します。

Hosek-Wilkie 日光モデルの両方でレンダリング同じシーンの比較

ユニバーサルカメラ

新しいユニバーサルカメラは、他のOctane組み込みカメラの既存の機能の多くを公開し、次のような多くの新機能で拡張します。

  • 収差
  • 開口部のテクスチャ
  • キューブマップレイアウト(6×1、3×2、2×3、1×6)
  • ねじれ
  • 魚眼レンズ
  • DOF設定の改善
  • 光学ケラレ
  • スプリットフォーカスジオプター

カメラを2つの別々の領域にフォーカスできるスプリットフォーカス機能を使用したサンプルレンダリング。

カラー管理の表示

Octaneで使用するカラープロファイルを指定できるようになりました。ビルトインプリセットに加えて、ICCおよびICMプロファイルもインポートできます。これはすべてのプラグインとLua API経由でも利用できます。

 

ACESイメージコンテナーファイルレイアウト

Academy Color Encoding System(ACES)OpenEXRファイル(IEEE ST 2065-4:2013)のエクスポートのサポートを追加しました。Octaneスタンドアロンでは、これはレンダーパスエクスポートダイアログのオプションとして追加されました。現在のレンダリングに加えて、ディスクメニューに保存します。いつものように、これはすべてのプラグインとLua API経由でも利用できます。ビルトインCinema 4Dノイズシェーダー

ビルトインCinema 4Dノイズシェーダー

Octaneは現在ネイティブCinema 4Dノイズの生成をサポートしています。 つまりCinema 4Dプラグインのユーザーは、Maxonの組み込みノイズシェーダーをOctane内で直接使用できます。

Cinema 4Dノイズシェーダーを使用するシーンは、ORBXとしてエクスポートし、完全にサポートされたスタンドアロンでレンダリングすることもできます。

ラウンドエッジシェーダーの改善

より正確なラウンドエッジシェーダーを更新して、より広範なシナリオでより良い結果を生成しました。これには、エッジ法線の評価に使用するサンプル数を指定できる新しいオプションも含まれます。

画サンプルが多いほど、より正確な結果が生成され、各シーンに応じてレンダリング時間が長くなります。これらの変更は、Octane 2019にもバックポートされます。

LiveDBの新しい手続き型シェーダー

カスタマイズ可能なOSL手続き型シェーダーの完全に新しいコレクションがLiveDBに追加されました。 これらには、新しいパターン、ノイズ、ボリュメトリックシェーダー、その他の効果、および有用なユーティリティが含まれます。

新しいライブラリは、LiveDBのOTOYセクション内にあります。

Houdini 18のHydraレンダーデリゲート

Houdini 18のOctane 2020.1はSolarisビューポートの完全に機能するHydra Renderデリゲートとして動作し、USDプレビューサーフェスとHydra APIによって公開されるライトをサポートします。

RTXサポート

2020.1ではレイトレーシングを高速化するRTXサポートを追加しています。 NVidiaカードのRTXは、Octaneに次のレベルのパフォーマンスをもたらします。この実験リリースでは三角形メッシュトレースを実装しましたが、シーンに大きく依存しますが、レイトレーシングのパフォーマンスが500%も向上するのを目撃しました。これは、特定のシーンのレンダリングの実際にレイトレーシング操作に費やす時間とシェーディングに費やす時間に応じて、異なるスピードアップに変換されますが、ほとんどの場合、少なくともある程度の顕著なゲインが見られるはずです。

以前の実験的ビルドとは対照的に、VulkanRTに影響するいくつかの問題がまだサードパーティによって解決される必要があるため、光線追跡バックエンドを切り替えてOptiXを使用することにしました。この変更により、ほとんどのシーンの全体的なレンダリングパフォーマンスが向上しますが、特に複雑なシーンでは、VRAMの使用量が以前の約半分に削減されます。

サポートされているデバイスでRTXを有効にするには、NVIDIAドライバーバージョン435.80以降が必要です。以下は、RTXオンモードとRTXオフモードで速度が向上したシーンの例です。

ランダムウォークSSS

ランダムウォークメディアを追加しました。このミディアムノードは他のミディアムノードの従来の吸収/散乱カラースペクトルとは対照的に、予想されるSSSカラーを指定するためにアルベドテクスチャを取り込みます。また、色の半径のテクスチャを指定することもできます。これは光が媒体に散乱する距離を表します。

ランダムウォークに加えて散乱/吸収テクスチャへの入力として任意のテクスチャを提供できるように、古いメディアを修正しました。ボリュームにそれらを使用する場合を含む。

それ以外に媒体内のバイアスのない散乱とバイアスのある散乱を補間するバイアススライダーも導入しました。バイアス散乱法(バイアスが1.0の場合)を使用すると収束が速くなりますが、曲率の高いメッシュの2つの方法を混在させることもできます。

ランダムウォークSSSは他の以前のミディアムノードと同様の既存のマテリアルにアタッチできます。さらにレイヤードマテリアルと組み合わせて使用​​して、スキンマテリアルなどをシミュレートできます。

ランダムウォークSSSの実際の例を以下に示します。ここでは拡散スロット(左)の拡散素材とアルベドテクスチャを比較します。 0.0バイアスの中間散乱アルベド(中央)、vsバイアスが1.0の中間散乱アルベドとしてアルベドテクスチャを使用する新しいランダムウォークミディアムノードの拡散マテリアル(右)。画像からわかるように、古い散乱法を使用すると(0.0バイアス)、媒体内で光線が失われるために表面下散乱がかなり暗くなりますが、新しいランダムウォークSSSを使用すると(1.0バイアス)、表面下散乱効果は、媒体内部のエネルギーをそれほど失いません。

スペクトルヘア素材

Octaneの一般的なヘアレンダリングのリアリズムを改善する2020.1に新しいヘアマテリアルを実装しました。 ヘアマテリアルと従来の拡散/スペキュラマテリアルの違いは、ヘアマテリアルでは割り当てられたジオメトリが厳密にヘアスプラインであると想定しているため、ヘアジオメトリで発生するマルチスキャッタリングエフェクトの事前統合が可能です。

ヘアマテリアルには独自のパラメータセットがあり、ヘアのさまざまなカラーモード、およびヘアのストランドに沿ったさまざまな散乱挙動の複数の粗さパラメータを使用できます。

以下の画像は、縦方向の粗さが低い(左)から高い(右)まで変化する髪のレンダリングを示しています。

以下は、低(左)から高(右)まで方位角の粗さが変化するヘアマテリアルの画像です。

ボリュームサンプルディスプレイスメント

ボリュームサンプルのディスプレイスメントにより、任意のテクスチャを使用してボリュームグリッド内のすべての位置でサンプリング位置をシフトできます。 ノイズの場合はボリュームデータをまったく変更せずにディテールを追加でき、リアルタイムで調整できます。

Vectronボリューム

Vectronを使用してレンダリング時にボリュームを作成できるようになりました。 ボリュームの散乱と吸収へのSDF入力を使用することにより、同じオブジェクトを使用してサーフェスの代わりにボリュームを定義できます。

Spectron area /球プリミティブ

2020.1の2つのデフォルトライトプリミティブ(ジオメトリを含む)を追加しました。

  • Spectron area プリミティブ
  • 分光球体プリミティブ

ジオメトリレベルで両方のライトタイプの基本的なプリミティブスケーリングを許可し、ジオメトリ変換のために位置ノードを併用できます。 また、受信メッシュサーフェスの立体角を考慮して、これら2つのライトプリミティブのライトサンプリングアルゴリズムを改善しました。 これにより、直接光サンプリングのノイズ低減の改善が可能になり、通常、従来のメッシュ光サンプリングの使用と比較して、より高速で画像の収束が改善されます。

クワッドライトをさらにスポットライトに変更できるようにするorbxを含めました。ここで追加のパラメーターの例を示します。 広がりを制御すると、光が放射する方向性を制御できます。

次の3つの画像は、Spectronの球体光と従来のメッシュ光(ピクセルあたり1サンプル、10サンプル、20サンプル)を使用した画像のノイズへの影響を示しています。

ボリュームステップとシャドウステップ

ミディアム/ボリュームミディアムノード内のステップ長は、一般的なレイステップ長とシャドウレイステップ長に分離されます。 デフォルトでは、これらは以前のバージョンのOctaneと同じ値にロックされています。 この新しい機能を使用すると不要な場合に不要なレイマーチングを回避するために、それらを独立してシャドウレイのレイステップ長を個別に増加させることができます。これによりボリュームトレースの速度が向上し、最終レンダリング時間が短縮されます。

以下は、ボリュームレイマーチをさまざまなステップ長とシャドウステップ長で比較した画像です。

新しいユニバーサルダートシステム

ダーティテクスチャノードは、柔軟性を高めるための追加パラメーターにより2020.1で改善されました。 2020.1より前ではダートノードは均一なコサインサンプリング法を使用して、マテリアル表面からの光線を追跡しました。

2020.1で、ダートノードにバイアスをかけるためのパラメーターをいくつか導入しました。これにより、レイの広がりを制御し、コサインサンプリング方式ではなくコーン型にすることができます。 また、Octane 2020.1より前のように、表面の法線に対してより均一に、またはより均一にダートレイの分布を制御できるようになりました。さらに、ダートノードの半径をテクスチャ入力に変更しました。 サーフェスポイントのトレース距離を空間的に制御します。

汚れのテクスチャは、ビジュアライズのためにグラウンドプレーンにアタッチされています。 スプレッドが低いほど常に一方向にダートレイをサンプリングするため、ダートはよりシャープになります。

汚れの分布により、汚れの光線は法線方向または法線+バイアス方向により集中し、左の画像はデフォルトの1.0分布(均等に分布した汚れの線)で、右の画像は1000.0分布(法線+に集中) バイアス方向)。

以下は汚れ除去とバイアスのない汚れと偏った汚れの比較を示します。

CG News

CSV Reader for Modo

CSVファイルを読み込んでリギングすることができるmodo用のKitが公開されています。棒グラフのアニメーションや、CSVファイルを介してプリシージャルモデルを編集することができるようです。価格は$3。
https://gumroad.com/l/modoCSV

概要

CSVファイルをロードして、外部ファイルを介してエクスプレッションを設定できます。そして、すべてのオブジェクトをobj / fbxにエクスポートできます。(たとえばUnity)

インストール

単にキットディレクトリにフォルダを置きます。「Kit」フォルダにはプールチュートリアルのシーンを含むサンプルフォルダがあります。


シーンファイルを開くとき、ファイル名のパスを更新する必要があります。

注:すべての行はフロート形式です。

 

Tips

modoでキャラクターをセットアップする方法

modoでキャラクターをアニメーションできるようセットアップする方法について書いてみます。今回は人型のモデルを中心に解説しますが、犬や猫、モンスターなんかも基本的は同じ手順でセットアップすることができます。

メカをアニメーションするときはバインド工程が不要で、メカパーツをスケルトンにペアレントしてアニメーションします。

 

セットアップの流れ

セットアップの大まかな流れです。modoのセットアップはバインド後にスケルトンの位置を調整したり、モデルに修正を加えたりと、各工程を行き来しながらキャラクターをセットアップすることができます。

セットアップの流れ

1. キャラクターモデルを用意する
2. モデルに合わせてスケルトンを作成する
3. バインドする

3-1. ウェイトの調整

4. リグを組み込む

4-1. IKの設定
4-2. トランスフォームをゼロにする
4-3. 使用しないトランスフォームチャンネルをロックする
4-4. その他のリグ

5. アクターを作成する

5-1. アクションを作成する
5-2. キーセットを作成する
5-3. チャンネルセットを作成する

 

1. キャラクターモデルを用意する

動かしたいモデルデータを用意します。今回はmodo標準アセットのモデルを使って解説します。

 

2. モデルに合わせてスケルトンを作成する

スケルトンツールを使用してモデルデータにスケルトンを追加します。スケルトンの位置は後からでも調整可能なので、はじめは大まかに作成してから微調整するとよいです。スケルトンの数や位置などテクニックも色々あると思いますが、今回はベーシックっぽい最小限な感じにしてみました。

 

作成したスケルトンに名前を設定します。名前は左右を区別するため「L_」「R_」のプリフィックスを追加します。このプリフィックスはウェイトをミラーリングするさいに重要になります。

 

スケルトン作成の注意点

スケルトンをIKで制御する場合、スケルトンえを完全に直線に配置するのはNGです。デフォルメされたキャラクターの場合、直線的にスケルトンを配置したいところですが、関節は少し角度がついてないとIKは正常に動作しません。
直線状に配置されてる場合「デュアル2DIK」はボタンがアクティブにならず、フルボディーIKはIKを追加することができますが動作がおかしくなります。

どうしてなのか不思議に思うかもしれませんが、MayaのIKや3dsMaxのHI IKソルバも直線的に配置するのはNGなので、一般的にIKのお約束のようです。

また、「デュアル2DIK」を使用する場合は、スケルトンが子のスケルトン方向を向いてる必要があります。スケルトンツールを使用すると自動的に方向を整列してくれるので、スケルトンの編集にはスケルトンツールを使用するとよいです。

下の画像では、上のスケルトンはZ軸が子の方向に整列しているのに対し、下のスケルトンは2個目のスケルトンでZ軸の方向が子の方向を向いてません。「IKの適用」を押したとき勝手に整列してくれますが、望んだ軸で整列してくれるとは限りません。

「IK FK ブレンド」を使用してスケルトンをFK制御する場合を考えると、アイテム回転の「順序」を考慮した上でZ軸が子の方向に整列するように統一した方がよいと思われます。

 

3. バインドする

スケルトンを使用してモデルを変形するために「バインド」を実行します。リグ作成→バインドの順番でも問題ありませんし、相互に行き来してセットアップすることもできます。個人的にモデルが動くとテンションが上がるのでバインドを先におこないます。

バインド手順
  1. セットアップモード」をONにする
  2. スケルトンとモデルを選択する
  3.  バインドボタンを押す

 

ヒートバインドの制限

今回はヒートバインドを使用しました。ヒートバインドは熱伝導の計算方法を使用してウェイトを計算する方法で、「距離」に比べると良好な結果になります。しかし、モデルに対する要求が結構シビアで、以下のようなメッシュに使用するとバインドに失敗します。

  • メッシュアイテムがひとつの塊であること。穴があるのは問題なし。
  • アイテムがポリゴンのみで形成されていること。孤立した頂点やエッジやカーブがあると動作しない。
  • 頂点、エッジ、ポリゴンを複数のコンポーネントが共有していないこと。例えば T のように3枚のポリゴンが1つのエッジを共有してるは駄目。
  • すべてのジョイントがメッシュアイテムの内部に埋もれていること。

ヒートバインド実行前には、とりあえず「メッシュクリーンアップ」を実行することをお勧めします。

 

ウェイトの調整

バインドによる自動生成のウェイトで一発OKになることは少ないと思います。たいていの場合は手動でウェイトの調整が必要になります。ウェイトの調整はペイントツールよりも「ウェイトの調整」や「フォールオフ ウェイト」が便利です。

 

Mirror Skeleton Weight

ウェイトをミラーコピーするスクリプトです。片側のウェイトを設定して、ミラーすればウェイト設定が楽になります。
http://modogroup.jp/tipsblog/scripts/mirror-skeleton-weight/

 

ウェイトはリグを設定した後でも調整できるので、好きなタイミングで調整して問題ありません。組み込むリグやスケルトンの数が決まってない場合は、リグ設定後にウェイト調整するのがお勧めです。
また、ウェイトの設定はリグを動かしなから変形を確認する必要があるので、後述のアクターを使用すると効率的にウェイトを設定することができます。

バインド後にスケルトンを動かしてもメッシュが変形しない場合は、ビューポートの設定で「デフォーマ有効」がONになってるか確認してください。使用してるビューポートによっては、デフォルトでOFFになってることがあります。

 

4. リグを組み込む

キャラクターをアニメーションしやすくするため、スケルトンにリグを追加します。リグとはアニメーションを作成しやすくするための仕組みです。利用頻度の高いものだとIKやRelationshipによるスケルトンの自動制御、アニメーション用コントローラの追加などがあります。

4-1. IKの設定

modoにはIKが3つ搭載されてます。それぞれ特徴があるので好みのIKを使用しましょう。

今回は13.2で追加された新しいPlanar IKを使用してみます。このIKにはソフトIKやストレッチIKと呼ばれる今時の機能が搭載されてます。新しいIKの追加はModoタブのセットアップメニューを使用します。

IKの適用手順
  1. セットアップモード」をONにする
  2. IKを適用するスケルトンを3~4個選択する
  3. 「IK 組み込み」を実行する
  4. 「IK 上方ベクトルの作成」を実行する

 

IKゴールがロケータのデフォルト表示だと見づらいので、プロパティで「シェイプ」と「表示オプション」を変更します。

 

4-2. トランスフォームをゼロにする

IKゴールのようなアニメーションに使用するアイテムは、トランスフォームを「ゼロ」にしておくと便利です。「ゼロ」はトランスフォームアイテムを追加することで、プロパティのトランスフォームの値(メイントランスフォーム)を 0 にする機能です。

ゼロの適用手順
  1. セットアップモード」をONにする
  2. アイテムを選択して「ゼロ」を実行する

画像では雑に全てのアイテムを選択して「ゼロ」を実行してますが、スケルトンツールを使用してる場合はスケルトンに回転値が入らないはずです。必要なアイテムにだけゼロを使用した方が不要な計算が発生ないのでよいと思います。

「ゼロ」を適用しておくと「リセット」を使用して素早く初期ポーズに戻すことができるようになります。Mayaの「フリーズ」と同じ用途の機能です。

ゼロはセットアップモードがOFFでも実行できてしまうので、誤ってセットアップモードがOFFでゼロしてしまった場合は、メイントランスフォームに「全て除去」を実行してカレントのアクションレイヤーの値を消した後に、セットアップモードをONにして「ゼロ」を実行します。

スケルトンの位置を調整した後もゼロを実行します。

「ゼロ」はメイントランスフォームに入っていた値を、別のトランスフォームアイテムに移し替えることでプロパティのトランスフォームを 0 にしています。これはあくまでmodo内でアイテムを扱いやすくする機能です。
FBXなど外部にデータを出力したときは、統合されたトランスフォーム値が出力されます。ゲームエンジンでの使用を考える場合は、ゼロを使用しない方が都合がよいことがあるかもしれません。

 

4-3. 使用しないトランスフォームチャンネルをロックする

アニメーションに使用しないトランスフォームチャンネルは、ロックして編集出来ないようにしておくと便利です。
例えばIKのアップベクターはワールド位置しか参照されないため、回転する必要のないアイテムです。誤って操作したり、キーを打たないようにロックしておくとアイテムの管理が楽になります。

チャンネルのロック手順
  1. ロックスするチャンネルを選択する
  2. グループビューポートで「新規グループ」を「選択チャンネルから」作成する
  3. グループの「ロック」をONにする

「グループ」はmodoのユニークで強力な管理機能です。アイテムやチャンネルをグループにまとめて管理することができます。
グループの機能には複数のタイプがあります。「標準」グループは追加されてるアイテムの表示やレンダリングをまとめて切り替えることができます。グループは後述の「アクター」「アクション」「キーセット」「チャンネルセット」でも使用します。

 

チャンネルを右クリックすると、グループを使用せずにチャンネルをロックする機能もあります。しかし、このロックはシーンファイルに情報が保存されるため、「シーンの統合」「参照読み込み」を使用するとロックが解除されてしまいます。

 

4-4. その他のリグ

チャンネル リレーションシップを使えばスケルトンのスライドを自動化したり、マッスルのような伸張を組み込んだりすることもできます。リグ作成ついては個別の記事を参考にしてみてください。

 

5. アクターを作成する

「アクター」はキャラクターに関連のあるアイテムをまとめておくための「グループ」です。アクター (役者) と言う名称ですが人型キャラクター専用というわけではなく、アイテムやチャンネルを自由に追加できます。

アクターを作成すると「アクション」を作成できるようになり、「オニオンスキン」「ドリブンアクション」「アニメーションレイヤー」のようなアニメーション専用機能を使用できるようになります。

アクターの作成手順
  1. アクターにするアイテムを選択する
  2. アクターメニューから「新規」を実行する

アクターにはスケルトン、IKゴール、アップベクターなどアニメーションするアイテムを全て選択して追加します。オニオンスキンを使用する場合はメッシュも追加する必要があります。

アクターの名称はユニークな名称を設定します。たとえば「Character」のような被りやすいものより「JohnSmith」のような固有の名前が望ましいです。なぜかというと、modoは同名のアイテムに自動的にアイテムインデックスを追加しますが、アクター名にアイテムインデックスが追加されるとアクションの切り替えが動作しなくなることがあるからです。

 

5-1. アクションを作成する

「アクション」はアニメーションの管理機能です。例えばゲーム用のアニメーションを作成する場合に、「歩く」「走る」「攻撃」「防御」のように個別にアニメーションを作成して管理するのに使用します。
アクションはFBX形式にテイクとして出力することができるため、Unreal EngineやUnityにそのままテイクとしてアニメーションをエクスポートすることができて便利です。

アクションの作成手順
  1. アクションメニューから「新規」を実行する。

 

アクションはアニメーション用途の機能ですが、ウェイト調整用のアクションを作成すると便利です。腕や脚をアニメーションさせて、メッシュの変形具合を確認しながらウェイトを調整することができます。

 

アクションの注意点

アクションのキーを削除する場合は「全ての除去」や「カレント値の除去」を使用します。
Deleteを使用してキーを削除すると、チャンネルに設定されたアクションレイヤーの値が全て削除されてしまい、アクションが切り替えできなくなります。

下の画像ではアクションを作成したとき、チャンネルアイコンがライトグリーンに変わります。このライトグリーン色はチャンネルにアクションレイヤーが設定されていることを表示してます。タイムラインでキーを選択してキーを削除するとチャンネルアイコンが灰色になり、アクションレイヤーが失われたことがわかります。

アクションでのキー削除は、もう少しわかりやすくなって欲しいですね。

 

5-2. キーセットを作成する

「キーセット」はチャンネルにまとめてキーを作成するためのグループです。アニメーションを作成するとき「自動キーを設定」で「アニメーション」を使用してる場合は、アニメーションに使用するチャンネルにあらかじめキーを作成しておくとアニメーション作成がスムーズになります。

キーセットの作成手順
  1. キーセットに追加するチャンネルを選択する。
  2. キーセットメニューから「新規」を実行する。

画像では雑に全ての回転を追加してますが、IK制御の脚のスケルトンは追加する必要はありません。キー作成が必要な最小限のチャンネルを追加するとよいです。
キーセットは手の指をまとめたり、IKゴールをまとめたり好みに応じて作っておくと便利です。

3dMaxのように使いたい場合は「自動キーを設定」を「全て」にすると、編集したチャンネルに自動的にキーが作成されます。

 

5-3. チャンネルセットを作成する

「チャンネルセット」はチャンネルをビューポートに表示して編集するするためのグループです。例えばキャラクターの表情をアニメーションするとき、複数のモーフを同時に編集する場合に便利です。

チャンネルセットの作成手順
  1. チャンネルセットに追加するチャンネルを選択する。
  2. チャンネルセットメニューから「新規」を実行する。

 

モーフインフルエンスをアクターに追加しておくと、アクションとしてフェイシャルアニメーションを作ることができます。

 

以上でmodoのキャラクターセットアップが完了です。

 

まとめ

大まかにキャラクターセットアップの流れを解説してみました。アクションや余り語られないセット関連機能など、主要なアニメーション機能について書けたんじゃないかと思います。
バインド、ウェイト、リギングなどの工程を行き来しながら非破壊的にセットアップできる柔軟な仕組みや、効率的にアニメーションを作成するための管理機能など、modoの強力で使いやすい機能が伝わったらいいなと思います。

一通りのセットアップが終わったら、アニメーション作業を効率化するためにアイテムセレクターを作るのもお勧めです。

 

キャラクターリグを自分で作りるのが苦手という場合は「CharacterBox」がお勧めです。CharacterBoxは高度なキャラクターリグをボタンをクリックするだけで簡単に作成できるプラグインです。自分でリグを追加することもできるし、作ったリグを保存して再利用することもできます。ポーズやモーションもボタン1つでミラーコピーできます。
人型専用でmodo標準機能で作られてるACS2と比べてみても、リグの動作が3倍以上早いのでアニメーション作成に適してます。最新バージョンの1.2.0ではミラーウェイト機能が追加されてより便利になりました。

今回の記事ではふれませんでしたが、アニメーション作成に欠かせない「グラフエディタ」「タイムラインの編集」「タイムマーカー」についてはmodoのUI機能紹介に書いてるので、合わせて見ていただくと新しい発見があるかも知れません。

 

参考

今回のキャラクターセットアップはmodo 601 SpotlightのFireboyで紹介されていた方法をもとにしてます。modoはリグを構築するためのノードやアイテム管理機能など、キャラクターアニメーションに必要な仕組みが601の段階で整っていました。

modo 601 SpotlightはFoundryのサイトから無料でダウンロードすることができます。古いコンテンツですがmodoのセットアップ工程がムービーで解説されてます。
https://www.foundry.com/my-account/products

Tips

modoのテクスチャをフォールオフで制御

modoのテクスチャをフォールオフで制御する表現について書いてみたいと思います。

フォールオフはアニメーションのタイミングパーティクルの制御ダイナミクスのトリガーなどに使用することができますが、テクスチャの不透明度を制御することもできて便利です。
マイクロポリゴンディスプレイスメントと組み合わせると、地形のようなモデリングやエフェクトを作成することができます。

 

リニアフォールオフ

サンプルファイル

スケマティックはこんな感じ。Constantは単色で塗りつぶすレイヤーです。

 

ラジアルフォールオフ

サンプルファイル

スケマティックはこんな感じ。フォールオフの重ねがけ。

 

カーブフォールオフ

サンプルファイル (13.2)

スケマティックはこんな感じ。

カーブフォールオフはmodo 13.2で追加された便利なフォールオフです。「長さに沿ってフォールオフ」など気の利いたパラメータがはじめから用意されてます。

シェーダーツリーはこんな感じ。

レンダリングが遅いときはマイクロポリゴンディスプレイスメントの「ディスプレースメント評価間隔」に0.5や1.0Pixelsなど大きな値を設定すると軽くなります。ただし形状が荒くなります。

 

カーブプローブ

これまでもカーブプローブやスプラインフォールオフを使用すればカーブフォールオフのような表現ができましたが、セットアップが少し面倒でした。カーブフォールオフを使用すると手軽にカーブを使用した表現ができるようになります。

CG News

CharacterBox  1.2.0 リリース

modo用のモジュラーリグプラグイン、CharacterBox  1.2.0 がリリースされました。modo13対応やミラーウェイトツール、ソフトIKなどの機能強化がおこなわれているようです。既存ユーザーは無償アップデート。これでやっとmodo13に移行できる。
https://www.psoft.co.jp/jp/news/20191111-cbox/

スケールを使用したリグ編集に対応

ソフト IK 強度

マッスルのロケータ対応

ミラーウェイトツール

対称タグ追加

リグエディットモードを刷新

対称編集ツール

対称アイテム選択

スケルトンサイズのコピー / ペースト

SPIK コントローラーを整列

ゴール回転に同期

FK を 2DIK に変換

FK の姿勢をできるだけ維持するように 2DIK ゴールの位置を移動します。

未使用のノードを削除

シーンに残った不要なデータをクリーンアップすることができます。

アクションレイヤー対応

スタンドアロンライセンスツールをアップデート

ネットワークレンダリング専用プラグイン

ネットワークレンダリング専用プラグインの提供を開始しました。

Modo 対応バージョン

Windows 版  Modo 10.2v2 / 11.x / 12.x / 13.x