3DCG最先端のPBR物理ベースレンダリングでマテリアルとテクスチャを極めよう！

2016年は最新「VRヘッドセット」や「HDR対応4Kテレビ」の登場で
バーチャルリアリティ（Virtual Reality）がトレンドになるでしょう！




すでに各メーカーでは新製品の発売が予定されています。
「PlayStation VR」2016年10月に4万4980円(税別)国内発売決定！
　（別途PlayStation Cameraが必要）

「Oculus Rift」や「PlayStation VR」など、はやく体験してみたいですね。
マインクラフトVR版はどんな感じになるのかも楽しみです。

　ブログ内関連記事
　ＶＲ体験！ほんとうに凄いのか！？Oculus Riftを超える「HTC Vive」を使い倒してみたまとめ
　http://blog.goo.ne.jp/t2com1230/e/3a2e396e6d0265aaa7c37a390069c23d




HDR対応4Kテレビでは、高輝度により眩しさの再現ができるようになり
より自然に近い映像を見ることができます。

ここまでくるともう実写カメラでは撮影レンズの解像度の限界にきています。
実写に限りなく近いハイエンドなPBR物理ベースレンダリング技術よる
3DCGコンテンツが今後のカギとなります。

最新のハイエンドなPBR物理ベースレンダリングを搭載したソフトウェアも
たくさん登場してきました。今や映画製作も3DCGが主流になっています。

そこで2016年は最新のPBR物理ベースレンダリングを極めていけるように
まとめながら実践していきたいと思います。


まずは、どんな最新のソフトウェアがあるのか気になるところですが

ちょっとそのまえに3DCADと3DCGの違いをおさらいしておきましょう。

3DCADと3DCGで共通している工程としては「モデリング」と「レンダリング」があります。

・モデリングとは
　3DCADや3DCGソフトを利用して3次元上に制作したいモデルを作り出す工程のことです。
　3DCADでは寸法や拘束、面積、体積、質量といった造形する上での情報付加が必須となり
　制約もでてきますが、3DCGではハリボテに近いのでその分モデリングに自由度があり
　複雑なものも柔軟につくれます。
　3DCADや3DCGもモデルをつくりだすことに変わりありませんが、最終目的が異なるので
　できる機能とモデルの質が大きく違ってきます。
　今の3Dプリンターの技術では実写レベルにはとうてい造形は不可能です。
　造形なのか映像なのか最終目的に合ったソフトウェアを選んだほうが効率よくできます。

・レンダリングとは
　コンピュータ上でモデリングされたモデルデータを実際に映像化する工程のことです。
　オブジェクトの色・質感や、照明、カメラ（視点）などの設定情報を
　元に仮想カメラに写る画像や映像がどのようになるかを計算して描画します。
　3DCGでの画像や映像制作では最終工程・最終目的になります。
　3DCADでは造形を行うことが最終目的なのですが、レンダリングによって実際に
　造形しなくても形状を確認したりシュミュレーションして映像化することができます。
　造形前に先行してプロモーション映像やカタログなどを制作することにも
　役立ちます。大手メーカーの自動車や電化製品などの工業製品では
　レンダリングした画像や映像を使うのが今や主流となっています。

そのレンダリング手法にもいろいろあります。その中でよく耳にするものは

・シェーディングとは
　物体に光があたった際の濃淡の具合を計算して表示させる処理です。
　陰影処理ともいいますが、影付け（シャドウイング）を含めて呼ぶ場合もあります。
　一般的な3CADや3DCGでは標準で描画に使われている手法です。
　シェーディングはレンダリング処理の一種でもありますが、
　処理が軽い分ちょっと臨場感に欠けた不自然なイメージになります。

・レイトレーシングとは
　光の角度と光源からの距離を考慮して色を変化させ、実写のような効果を得る処理です。
　現実の世界では太陽や照明から出た光が 物体に当たって反射しそのいくつもの反射した光が
　人間の目に入っきます。レイトレーシングではそれと逆の光のシュミレーション処理で
　目の視点から出た視線が物体にあたった時に、あたっている光の強さの程度によって
　その点の色を計算して変化させます。計算に時間がかかるため処理が重くなります。
　一般的な3CADや3DCGでは最終の画像や映像を描画するレンダリングに使われる手法です。

・PBR（Physically Based Rendering）物理ベースレンダリングとは
　シェーディングとレイトレーシングをさらに進化させた最新の手法です。
　もう実写にしか見えないくらいのレンダリング処理ができリアルタイムも可能なので
　最新の3GCGゲームエンジンにも採用されています。
　ポイントはライティングとテクスチャリングです。
　理論的に詳しく解説しているガイドがあります。とても参考になりますね。
　　Allegorithmic社提供「総合PBRガイド」
　　　https://www.allegorithmic.com/pbr-guide
　　　　日本語訳　http://www.slideshare.net/nyaakobayashi/70100srgb180255
　　MARMOSET社提供「物理ベースレンダリングチュートリアル」
　　　http://www.marmoset.co/toolbag/learn/pbr-theory
　　　http://www.marmoset.co/toolbag/learn/pbr-practice
　　　　日本語訳　http://dragon-rider1987.blogspot.jp/2014/05/marmoset-toolbat2basic-theory-of.html
　　　　日本語訳　http://dragon-rider1987.blogspot.jp/2014/06/marmoset-toolbat2tutorial-physically.html

　
　
　NVIDIA社提供の実例ですが
　実写とPBRレンダリングの比較画像です。あなたは見分けられますか？
　https://blogs.nvidia.co.jp/2015/08/11/photorealistic/

それではまず、最新のトレンドになっている最先端の
PBR物理ベースレンダリングができる3DCGソフトウェアを集めてみました。

ベースのモデリングからできるものからレンダリングやアニメーションに
特化したものや3Dゲームエンジンなどいろいろありますね。
基本的に日本語対応でUIがわかりやすくチュートリアルや素材アイテムが
充実しているものがいいですね。


○PBR物理ベースレンダリングができる2016年最新3DCGソフトウェア紹介

　５段階評価のポイント（第一印象）
　　・無償版があるか
　　・日本語対応されているか
　　・UI（操作）がわかりやすいか
　　・チュートリアル、ノウハウが充実しているか
　　・サンプル（素材アイテムなど）が充実しているか

　・3D-Coat 4.5　　
　　PILGWAY http://indyzone.jp/catalog/products/3d-coat/45/index.html
　　
　　万能型3Dモデリングツール（日本語版あり）

　・MODO 10 （901/902）　　
　　The Foundry http://modogroup.jp/modo/modo10s
　　
　　
　　統合型3Dコンテンツ制作ツール（日本語版あり）
　　MODO indie 10 廉価版登場！（機能制限あり）
　　http://store.steampowered.com/app/401090/?l=japanese

　・Cinema 4D R17　　
　　MAXON https://www.maxon.net/jp/%E8%A3%BD%E5%93%81/cinema-4d/cinema-4d/
　　
　　
　　統合型3Dコンテンツ制作ツール（日本語版あり、学生無償あり）
　　AfterEffects CCとのCineware(3.0)による連動がスムーズに行え、
　　エフェクトの機能としてCinema 4Dの機能制限版（新規モデリングはできない）
　　であるCinema 4D LiteもAfterEffects CCに同梱。

　・Houdini 16　　
　　Side Effects http://www.sidefx.jp/
　　
　　
　　統合型3Dコンテンツ制作ツール（英語版のみ）
　　Houdini FXの無償版あり「Houdini Apprentice」（制限有）
　　http://www.sidefx.jp/index.php?option=com_content&view=article&id=25
　　Houdini Engine Indieの無償化　
　　http://www.sidefx.jp/index.php?option=com_content&view=article&id=197
　　Unity や UE4、Maya、Cinema4D などに読み込み可能。
　　
　　
　　最新版16が機能アップして公開されました！　
　　
　・LightWave 2015　
　　NewTek http://www.dstorm.co.jp/dsproducts/lw2015/index.html
　　
　　総合3Dコンテンツ制作ツール（日本語版あり）

　・Quixel SUITE 2.2（NDO、DDO、3DO、Megascans）　
　　Quixel http://quixel.se/
　　
　　レンダリング制作専用ツール（英語版のみ）
　　PhotoShop専用プラグイン。ペイント感覚で使える。NDO、DDO、3DO、Megascansのセット版。

　・Substance Painter 2.5　　　
　　Substance https://www.allegorithmic.com/
　　
　　レンダリング制作専用ツール（日本語版あり）
　　ペイント感覚で使える。

　・MARI 3.2　
　　The Foundry https://www.thefoundry.co.uk/products/mari/latest-mari-release/
　　
　　レンダリング制作専用ツール（英語版のみ）
　　ペイント感覚で使える。
　　MARI indie 3.0 廉価版登場！（機能制限あり）
　　http://store.steampowered.com/app/433930/?l=japanese
　　MARI 3.1 非商用無償版も登場！（機能制限あり）　
　　https://www.thefoundry.co.uk/products/non-commercial/mari-non-commercial/
　
　・Marmoset Toolbag 3　
　　Marmoset https://www.marmoset.co/toolbag
　　
　　レンダリング制作専用ツール（英語版のみ）
　　 Blender 2.7といったモデリングソフトから利用する。

　・Daz 3D Studio 4　　
　　DAZ 3D http://www.daz3d.com/home
　　
　　3Dアート（ヒューマン）制作ツール（無償版あり、英語版のみ）
　　レンダリングエンジンにNVIDIA Irayも搭載。

　・Unity 5　　
　　Unity 3D http://japan.unity3d.com/
　　
　　3Dゲームコンテンツ制作開発エンジン（無償版あり、英語版のみ）
　　5.4.xで完全日本語対応予定！(2016/4/5) 　

　　　Unity CAD importer
　　　http://cadimporter.unity3d.jp/
　　　Unity5でMMDモデルを物理ベースレンダリング
　　　http://www.ruche-home.net/program/unity/mmd-pbr
　　
　　　Unity CAD importerでFusion360のモデルをインポート！　　
　　　　

　・PlayCanvas　
　　PLAYCANVAS https://playcanvas.com/
　　http://developer.playcanvas.com/ja/
　　
　　HTML5/WebGLベースのオープンソース3Dゲームコンテンツ制作開発エンジン（基本無償、英語版のみ）

　・Unreal Engine 4　　
　　Epic Games https://www.unrealengine.com/ja/what-is-unreal-engine-4
　　
　　アンリアル3Dゲームコンテンツ制作開発エンジン（無償、日本語版あり）
　　「ブループリントビジュアルスクリプティング」でコーディングレス開発が可能。

　・Autodesk Stingray 1.4　
　　Autodesk http://www.autodesk.com/products/stingray/
　　
　　Autodesk3Dゲームコンテンツ制作開発エンジン（英語版のみ）
　　MAYA、3DMAXとの連携強化。コーディングレス開発が可能。
　　1.4からVR対応しました！

　・Amazon Lumberyard　
　　Amazon＆Crytek http://aws.amazon.com/jp/lumberyard/
　　
　　無料クロスプラットフォーム3Dゲームエンジン。（無償、英語版）
　　ドイツCrytek社高性能ゲームエンジン「CryEngine」とクラウドサーバーサービスのAWSと接続、
　　ゲーム配信サービス「Twitch」との連携強化。

　・CRYENGINE V　
　　Crytek https://www.cryengine.com/get-cryengine
　　
　　ドイツCrytek社最新3DVRゲームエンジン。（無償スタート可、英語版）
　　HTC Vive、Oculus、OSVRに対応「VRScore」でVRコンテンツ開発が容易に。

　・Autodesk VRED 2017　　
　　Autodesk http://www.autodesk.co.jp/products/vred/features/vred/all/list-view
　　
　　デザイン・ビジュアライゼーション3Dビジュアル制作ツール（日本語版あり、学生無償あり）

　　Autodesk Raytracer（ART）
　　　http://adndevblog.typepad.com/technology_perspective/2015/06/revit-2016-autodesk-raytracer.html
　　　レンダリングエンジン（組込み）
　　　Revit、A360クラウド等のAutodesk製品のレンダリングエンジンとして搭載。
　　　Fusion 360のレンダリングエンジンも同等なのかは不明。
　　
　・NVIDIA Iray　　
　　NVIDIA http://www.nvidia.co.jp/object/nvidia-iray-jp.html
　　https://forum.nvidia-arc.com/showthread.php?13701-Iray-for-Rhino-Gallery
　　
　　レンダリングエンジン（組込み）
　　Rhino、MAYA、3DMaxといったモデリングソフトからプラグインで利用する。
　　ただ今Rhino、MAYA、3DMaxのプラグインベータテスト版無償配布中！
　　多くの組込みレンダリングエンジンとしての実績がある。

　・KeyShot 6　　
　　KeyShot https://www.keyshot.com/
　　
　　レンダリングアニメーション制作ツール（日本語版あり）
　　モデリングソフトからプラグインでも利用できる。

　・Maxwell Render　　
　　Next Limit Technologies http://www.cvalley.co.jp/max_plugin/next_limit/maxwell_render/
　　
　　レンダリングエンジン（組込み）
　　モデリングソフトからプラグインで利用できる。
　　Maxwell for SketchUp（SketchUp用無償版あり）
　　http://www.maxwellrender.com/index.php/try

　・Mizuchi　　
　　Silicon Studio http://www.siliconstudio.co.jp/middleware/mizuchi/
　　
　　リアルタイムレンダリングエンジン（組込み）※日本国産
　　同社の3Dゲームエンジン「OROCHI 4」のレンダリングエンジンとして搭載。

　・RenderMan 20/21　
　　Pixar https://renderman.pixar.com/view/renderman
　　
　　レンダリングエンジン（組み込み）
　　非商用無償版あり https://renderman.pixar.com/view/non-commercial-renderman
　　モデリングソフトからプラグインで利用できる。

　・Lumion 7 3D　　　
　　Act-3D http://lumion3d.jp/
　　
　　リアルタイムレンダリングエンジン＆アニメーション制作ツール（日本語版あり）
　　建築系や景観のレンダリング向け。

　・VUE xStream 2016　　
　　e-on software http://www.e-onsoftware.com/products/vue/
　　
　　３Ｄ景観レンダリングアート制作ツール（日本語版あり、無償版あり）
　　無償版であるPLE(Personal Learning Edition)は保存ができない制限があるが
　　ほぼフル機能無期限で試すことが可能。（アカウント登録必須、無償版は英語のみ）

　・Sketchfab　
　　https://sketchfab.com/pbr
　　
　　Physically Based Renderingコンテンツ（無償）

　・Autodesk Project Play　
　　http://play-docs.autodesk.com/what_is_play/
　　
　　
　　Project Playを使うと、プログラミングすることなく、
　　驚くほど豊富なインタラクティブな3Dプレゼンテーションを
　　Web上でリアルタイムでレンダリングします。
　　Web（Google Maps、Twitterなど）からライブストリーミングする
　　3Dモデル、ベクター描画、画像、テキストファイル、ビデオ、オーディオ、
　　APIを組み合わせることも可能。（暫定リース公開中）


※順次最新情報で更新予定



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