R&D 祭 2024 脱XGen：OLM Hair and Feather

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1. OLM Hair and Feather OLM Digital R&D 市川翔大 Anton Chu © OLM Digital, Inc. 1
2. もくじ • 概要 • XGenからの変換 • Subdivision対応 • モーションブラー対応 • デフォーム対応 2 © OLM Digital, Inc.
3. 毛の作成ツール • XGen – 大きなジオメトリにプリミティブを配置 • 地面に草をはやす など – 2つのバージョン • Legacy: メッシュのインスタンス化に優れる • Interactive Grooming: 毛の生成に優れる ‐ グリッドパターン問題あり – 古い – 専用ファイルでパイプラインが大変 • Yeti – 購入の必要あり – カスタマイズがスクリプトのみ • 自社開発 – 協力先にも共有できる – 要望対応 (現場の声を反映) 3 XGen Interactive Groomingのツール Yetiのノードグラフ XGen Interactive Grooming のグリッドパターン問題 © OLM Digital, Inc. Legacy XGenでグルーミングツー ルを使えるよう実装 → OLM Hair (前々回のR&D祭り2020で発表)
4. OLM Hair and Feather (OLM HaF) のフロー 4 プリミティブ (毛) Arnold レンダリング メッシュ ガイド モディファイア © OLM Digital, Inc.
5. ノードグラフ • Mayaのノードベースヘア作成システム • ノードグラフでより制御しやすく • XGenの代替ツールに 5 メッシュ プリミティブの配置 ガイド モディファイア Arnold レンダリング © OLM Digital, Inc.
6. 羽根のレンダリング 6 通常のレンダリング 羽根のレンダリング 羽根のモデル 羽根にテクスチャを使用 © OLM Digital, Inc.
7. 羽根のモデリング • グリッドでのモデリング – 頂点を移動して変形 – ベンド • 羽枝や裂け目をパラメーターで変更 7 形状を調整 © OLM Digital, Inc.
8. サポートしているモディファイア (1/2) 8 Clump Comb Bend Comb Vector © OLM Digital, Inc.
9. サポートしているモディファイア (2/2) 9 Noise Cut Collision Curl © OLM Digital, Inc.
10. XGenからの変換 10 © OLM Digital, Inc.
11. Legacy XGenからの変換 XGenの構造と OLM HaFのノードとの 同一性を確立 11 Collection(Palette) Descriptions Patches Guides Modifiers Cut Clump Noise Scatter/Scatter Grid Node Brush Node Cut Node Clump Node Noise Node NURBS Curves Legacy XGen OLM HaF © OLM Digital, Inc.
12. 最もシンプルな例 オレンジのガイドを使って ランダムに散らばらせる 12 XGen OLM HaFに変換 © OLM Digital, Inc.
13. Clump Mapを使った例 13 XGen OLM HaFに変換 © OLM Digital, Inc.
14. Clump Map適用方法 14 オレンジ: ガイド 赤: Clump Map 水色: ヘアー © OLM Digital, Inc.
15. Clump Mapの作成方法 Convert Hair to Guides ノードを使ってClump Mapを作成 15 Clump Map(赤い線)を作成 毛 (水色の線)を作 成 © OLM Digital, Inc.
16. 毛の形状をランプで指定 Attraction(吸着率)をランプで指定 16 © OLM Digital, Inc.
17. 一部にのみ毛を生やす • XGenでは、面の情報はパッチに格納される • 髪を生やすところを、これらの面に限定させたい • OLM HaFではComponent Tagsを使用 17 © OLM Digital, Inc.
18. Component Tags 18 © OLM Digital, Inc.
19. XGenからの変換 - 今後の課題 • 以下の変換が非対応 – Expressions – PTex ファイル – さまざまなモディファイア • より正確に一致させたい – Density (密度) • XGenのヘアーの数を合わせる – モディファイア 19 © OLM Digital, Inc.
20. Subdivision対応 20 © OLM Digital, Inc.
21. Subdivisionについて © OLM Digital, Inc. 21 ArnoldのSubdivisionにより毛がメッシュから浮いてしまう
22. Subdivision - どう対応する？ 当初の考え 1. Arnoldのレンダリングで、毛のUV座標を使用してSubdivisionされ たメッシュ上の法線ベクトルを取得 2. 元のメッシュの法線ベクトルとSubdivisionされたメッシュの法線 ベクトルを使用して、毛のポイントに適用するための変換行列を作 成 問題点: 1. が実現できるかどうか不明 22 © OLM Digital, Inc.
23. © OLM Digital, Inc. 23 XGenでは、毛を作る時点で、Subdivisionされたメッシュに沿って作成される Subdivision - XGen
24. Subdivision - 実装 「Subdivisionされたメッシュの根本の位置の計算と保存」を行なう方向にシフト 24 © OLM Digital, Inc.
25. Subdivision - 実装 25 © OLM Digital, Inc.
26. Subdivision - 比較 26 分割のない立方体と、Catmull Clark Division level 2の立方体 XGenのガイド OLM HaFのガイド © OLM Digital, Inc.
27. モーションブラー対応 27 © OLM Digital, Inc.
28. モーションブラー © OLM Digital, Inc. 28 メッシュにはブラーがかかって いるが、毛にはかかっていない
29. モーションブラーの実装 OLM HaFとXGenは、毛の描画にArnoldのCurvesを使用 Translate時に、Arnoldの配列でモーションキー部分を正しく入力する必要がある (並列処理によりインデックスがおかしくならないように注意) 29 © OLM Digital, Inc.
30. デフォーム対応 30 © OLM Digital, Inc.
31. ガイドのデフォーム Brushノード(ガイド)を直接デフォームできない (実装に時間がかかる) 現在の妥協点: ガイド → NURBSカーブ(デフォーム) → ガイド 31 © OLM Digital, Inc.
32. メッシュのデフォーム © OLM Digital, Inc. 32 メッシュの変化に応じた毛の位置の再計算
33. まとめ 33 © OLM Digital, Inc.
34. レンダリング結果 34 XGen OLM Hair and Feather © OLM Digital, Inc.
35. Mesh Data In Mesh • 法線 • グローバルな位置 In Orig Mesh • 分布 (デフォーム用) In Sd(Subdiv) Orig Mesh • Component Tags In Sd(Subdiv) Post Mesh • 表面上の位置 35 © OLM Digital, Inc.
36. 今後について • スピードアップ • NURBS Curves を仲介する代わりに、ガイド(Brushノード)自体を デフォームできるようにする • Component Tagsの適用を簡単に • 各機能のサポート (羽根のモーションブラー対応など) • 機能の要望対応 – 自動化 – Clumpを異なる色で表示する • バグ修正 現在進行中のプロジェクトで使用中！ 36 © OLM Digital, Inc.