Rendering

modoのアイテムインフルエンスについて書いてみます。アイテムインフルエンスはアイテムのトランスフォームを変形する機能です。アイテムインフルエンスとフォールオフを組み合わせると、複数のアイテムをデフォーマを使用してアニメーションすることができます。

インフルエンスを説明するために、少し回り道になりますがmodoのデフォーマ構成について書いてみます。

modoのデフォーマ

modoのデフォーマはプロシージャルモデリングやパーティクルシステムと同じようにノードベースの設計になっています。modoのデフォーマは主に以下のノードで構成されます。

• アイテム
• インフルエンス
• エフェクタ

「アイテム」は変形対象になるアイテムです。「エフェクタ」はベンドやマグネットのように、どんな風に変形するか指定します。「インフルエンス」はどこを変形するか指定します（ウェイトマップやモーフマップなど）。

Soft Lag、Push Influence、MDD Influenceのようにインフルエンスとエフェクタ両方の機能を持った特殊なデフォーマも存在しますが、modoではこれらのノードを組み合わせることで、様々な変形アニメーションに対応しています。

アイテムインフルエンスを説明するために、ジェネラルインフルエンスについて書いてみます。

ジェネラルインフルエンス

ジェネラルインフルエンスはメッシュを変形する最も利用頻度の高いインフルエンスです。ベンドやスケルトン変形など一般的に「デフォーマ」でイメージされるメッシュ変形には「ジェネラルインフルエンス」が使用されます。

下の画像はベンド エフェクタを使用してメッシュを変形した例です。ベンドによってメッシュが変形しているのがわかると思います。

アイテムインフルエンス

アイテムインフルエンスはアイテムのトランスフォーム(移動/回転/スケール)を変形する機能です。ジェネラルインフルエンスと違いメッシュは変形しません。計算量が少ないので動作が軽いという特徴があります。

下の画像はベンドエフェクタを使用してトランスフォームを変形したものです。ベンドによってアイテムのトランスフォームが変形していますが、メッシュは変形していないことがわかると思います。

アイテムインフルエンスの使用方法

アイテムインフルエンスを使用するにはスケマティックを使用して、アイテムをアイテムインフルエンスにリンクします。

アイテムインフルエンスは「移動」「回転」「スケール」を個別に制御可能です。フォールオフを使用するとアイテムを連続的にアニメーションすることができます。

■サンプルファイル

球体を「シャッター ＆ グルー」でバラバラに粉砕したもの。アドバンスドビューポートなのでフレームレートが少し低いですが、アイテム数が380個くらいならリアルタイムで動きます。

modoのサンプルファイルにある車をアニメーションしてみた。アイテムの移動はアイテムインフルエンスの「スケールの影響」をOFFにして、スケールをアニメーションしています。元の組み上がってる状態がスケール100%。

アイテムインフルエンスを使用するとブレイクダウン映像のように画面の上からオブジェクトが降ってくるようなアニメーションや、オブジェクトが組み上がるようなアニメーションが手軽に作ることができて便利ですね。同じアイテムを大量にアニメーションする場合には、フォールオフプローブを使用したアニメーション制御がお勧めです。

modo 601ではじめてデフォーマを使ったとき、エフェクタとインフルエンスとが分かれてる理由がよくわかりませんでした。他のソフトではエフェクタとインフルエンスがセットで「デフォーマ」として扱われている場合が多かったため、modoのノード構成が複雑に思えました。601の頃はノードベースというのがよくわからなかったというのもあります。

今となってはエフェクタとインフルエンスが分かれてることで、エフェクタが違っても同じようにウェイトマップ等のインフルエンス機能を使用ことができることや、新しいインフルエンスが追加された場合でも既存のエフェクタを組み合わせて使用できるように現在のノード構成になっているのかなと思います。

画像を外側に広げた大きさでレンダリングしたい時に便利な、オーバースキャン レンダリングについて書いてみたいと思います。

オーバースキャンとは

もともとはブラウン管テレビの外周にある黒縁のように、データは存在するけど映像が見えない目隠しされている領域を「オーバースキャン」と言います。3DCGでもカメラフレーム外側の領域をレンダリングすることを「オーバースキャン レンダリング」と呼んだりします。

CGではコンポジットで被写界深度やレンズのゆがみを追加したとき画像の端が綺麗に処理されるように、または画面揺れを追加できるように、一般的な映像フォーマット（720p、1080p）より少し大きめのサイズでレンダリングすることが多いと思います。静止画でも印刷用途だと「裁ち落とし」部分まで画像を用意すると思います。

オーバースキャン スクリプト

オーバースキャン レンダリングしたいときは「bd_overscan.py」を使うと便利です。

オーバースキャン レンダリングの計算方法

大抵は3Dソフトごとにオーバースキャン レンダリング用のスクリプトや機能があるのですが、カメラのフィルムバックを使用すると簡単に計算することができます。

元となるカメラの設定です。

レンダー解像度

• 幅 1280
• 高さ 720

フィルムバック

• フィルム幅 36 mm
• 高さ 24 mm

カメラのフレームはこんな感じです。

デフォルト設定1280×720ピクセルのレンダリング結果です。オブジェクトを左右ギリギリに配置して、球体の影はフレームにかかるよう配置してます。このデータを使ってオーバースキャンを計算してみます。

パーセント指定する方法

「フィルムバック」を使用する方法

例えば120%に拡大したい場合は、現在の「レンダー解像度」と「フィルムバック」に1.2を掛けます。フィルムバックを使用するとカメラの「焦点長」を変更せずに済むので便利です。

レンダー解像度

• 1280 * 1.2 = 1536
• 720 * 1.2 = 864

フィルムバック

• 36 mm * 1.2 = 43.2 mm
• 24 mm * 1.2 = 28.8 mm

120％したプロパティです。

120％でレンダリングした画像です。

「焦点長」を使用する方法

フィルムバックの設定がないソフトの場合は「焦点長」を1.2で割る方法が使えます。3dsMaxの「レンズ」でも同じ計算方法が使えます。

レンダー解像度

• 1280 * 1.2 = 1536
• 720 * 1.2 = 864

焦点長

• 50 mm/1.2 = 41.666 mm

120％したプロパティです。

120％でレンダリングした画像です。

ピクセル数を指定する方法

1280pixを1600pixのようにピクセル数を指定する場合は「変更したいサイズ÷現在のサイズ*フィルムバックサイズ」で計算できます。

レンダー解像度

• 1280 → 1600
• 720 → 900

フィルムバック

• 1600 / 1280 * 36 mm = 45 mm
• 900 / 720 * 24 mm = 30 mm

1280×720を1600×900に変更したプロパティです。

1280×720を1600×900でレンダリングした画像です。

ピクセル数を指定して「焦点長」を求めるにはアークタンジェントとかいう計算が必要っぽいので、今回はスルーします。どうして計算方法を書いたかというと、他のソフトでも使うことができるんじゃないかなと思いました。

modoでオーバースキャン レンダリングするときは、シーンを別名で保存/管理する方法もありますが、カメラの動きを修正した場合を考えてレンダーパス使う方法や、バッチレンダリング時にコマンドでオーバースキャンの値を設定する方法が柔軟性があって便利な気がしますね。

参考

https://www.pixelfondue.com/blog/2016/12/9/overscan-rendering

modoのレンダリングウィンドウで、レンダリングの進行状況を表示しない方法について書いてみます。

modoはレンダリング実行時に、オレンジ色のバケット単位でレンダリングの進行状況が表示されます。レンダリングの進捗が見れるのでミスがあった場合に気がつきやすくて便利なのですが、進捗表示はレンダリング速度に影響します。

進捗を100％サイズで表示していると画像のアップデートの処理ぶんレンダリングが遅くなり、3.313%のように表示サイズを小さくすると少し早くなります。これはレンダリングウィンドウのサイズを変えてレンダリングしてみると、速度に差が出るのを簡単に確認できると思います。
静止画であれば問題になることは少ないと思いますが、アニメーションの場合は少しでもレンダリングが速いほうが嬉しいと思います。

レンダリングコマンド

進行状況を表示しないようにするには、render.animation コマンドのオプションを使用します。

render.animation {C:\Output\FileName_} png16 2

コマンドフィールドに入力してEnterを押すと、進行状況を表示せずアニメーションのレンダリングが実行されます。レンダリングが完了すると最後のフレームがレンダーウィンドウに表示されます。

コマンドリストを検索すると、render.animation の引数について書かれているのがわかると思います。

render.animation <filename:string> <format:string> <options:integer> <group:&item>

<filename:string>は出力先のファイルパスとファイル名を設定します。ファイルパスのような引数は{}で囲んで指定します。<format:string>は出力形式、<options:integer> がレンダリングオプションです。<group:&item>はレンダーパスの設定です。今回レンダーパスは使用してないので省きました。引数がない場合はシーンの設定でレンダリングされます。

コマンドリストにはオプションに関する説明がありませんが、以下のようになってるらしいです。

• 1 : NOT_WAITING // 次のフレームをレンダリングするまで待機しません
• 2 : NO_IMAGE // 進捗画像を表示しない
• 4 : IC_ONLY // ICのみレンダリング
• 8 : NO_CLEANUP // レンダリング終了後にクリーンナップしない
• 0 : RENDER_ANIIM // アニメーションをレンダリングしていることを示すためにrender.animationによって使用される。

今回は進捗を表示したくないので「2」を使用しました。このオプションはデバッグ用に用意された物で、現在でも上記のオプション通りに動作するかはわかりません。

アニメーションをレンダリングするときに使うと、時間の節約になって便利かもしれません。ちなみに進捗状況の表示サイズが大きいとレンダリングが遅くなる問題はAfter Effectsでも発生するし、modo同様にビューを縮小するとレンダリング速度が速くなります。

参考

https://community.foundry.com/discuss/post/721479