フォトリアリスティックレンダリングのベストプラクティス特集記事かつてないほど豊富な機能を備え、使い勝手も向上したフォトリアリスティックレンダリングソリューションは、もはや製品設計に欠かせない存在となっています。ここでご紹介する 4 つのベストプラクティスに従うと、最新のアプリケーションを活用して、よりリアルなイメージをより迅速に作成することができます。フォトリアリスティックレンダリングは、コンピュータアルゴリズムを使用して、現実のシーンをできるだけリアルに模倣したイメージを作成する、アートと科学の融合といえます。フォトリアリスティックレンダリングといえば、『ウォーリー』、『レミーのおいしいレストラン』、『Mr. インクレディブル』などのアニメーション映画が有名ですが、現在、エンジニアもこうしたツールを利用して製品のリアルなビューを作成する機会が増えています。 3D CAD からフォトリアリスティックなイメージを作成することで、物理的な試作品を製作して写真スタジオに持って行く手間を省けます。エンジニアリングにおけるフォトリアリスティックレンダリングの一般的な使用目的には、次のものがあります。 • 設計レビュー ̶ 製品を設計レビューに出すときや、設計案をマーケティング部門に見せるときに、設計の早い段階で製品の完成時の外観をより正確にシミュレートするために、フォトリアリスティックレンダリングを使用しています。 • 製品パッケージ ̶ 製品の画像を含む製品パッケージを制作する際には、試作品を製作して写真スタジオに持って行く代わりに、モデルのフォトリアリスティックなレンダリングをパッケージのモックアップに使用しています。 • 実際の環境への設計の仮想配置 ̶ バスタブやシンクに新しい蛇口を取り付ける場合のように、特定の実際の環境における製品の配置を示す必要がある場合に、実際の環境で製品がどのように見えるかを正確に示すためにフォトリアリスティックレンダリングを使用しています。これらのいずれの用途でも、フォトリアリスティックレンダリングにより、まず試作品を製作してから、それを写真スタジオへ持って行き、背景の設定、ライティングの配置、写真撮影、さらには納得のいくイメージが撮影できるまで調整や反復作業を繰り返すことによって発生するコストの多くを排除できます。フォトリアリスティックレンダリングを利用すると、設計チームは設計プロセスの早い段階で製品の完成時の外観をより正確に把握でき、企業は試作品の完成を待つことなく製品と並行してパッケージを制作できます。このため、市場投入までの期間の短縮が可能になります。ページ 1 / 4 | フォトリアリスティックレンダリング PTC.com フォトリアリスティックなレンダリングの時間とコストの節約効果は、製造する製品が大型で複雑であるほど、よりいっそう大きくなります。特集記事ベストプラクティスエンジニア向けのフォトリアリスティックレンダリングアプリケーションは以前からありますが、最新のアプリケーションは、よりスケールアップし、使いやすくなっています。また、その中には、標準的な CAD/ CAM/CAE パッケージに完全に統合されているものもあります。こうした 3D 設計アプリケーションとレンダリングアプリケーションのシームレスな統合により、エンジニアは既存のモデルを使用して、同じ設計環境でフォトリアリスティックなイメージを作成することができます。CAD/ CAM/CAE システムからモデルをエクスポートして、レンダリングシステムにインポートする必要はありません。その結果、より多くのエンジニアがこれらの機能を利用し、その利点を享受できるようになりました。ただし、ライティング、サーフェス、その他のフォトリアリズムの要素にあまりなじみのないエンジニアにとっては、習得は容易ではありません。経験レベルを問わず、エンジニアが高度にリアルなレンダリングをすばやく簡単に作成するためにフォトリアリスティックレンダリングを使い始める際には、次に示す 4 つのベストプラクティスが役立ちます。ベストプラクティス 1: イメージベースのライティングライティングに熟練していないエンジニアにとって、レンダリングで最も難しく時間のかかる作業の 1 つが、ライティングのリアルな配置です。この作業は、非常に反復的なプロセスとなることが多くあります。イメージベースのライティング (IBL) という機能を使用すると、初心者でも当て推量に頼ることなくライティングを配置できます。IBL では、モデルを HDR (High Dynamic Range) イメージでラップします。部屋や中庭などの環境に使用されるイメージフォーマットである HDR には、適切な反射を生み出す正確なライティングと色が含まれています。HDR イメージはモデルの背景となります。ユーザーが光源を手動で配置する必要はありません。HDR イメージを使用すると、初心者でもすぐに高度なライティングをレンダリングに利用できます。膨大な数の HDR イメージをインターネット上で購入またはダウンロードできるため、HDR イメージの入手は難しくありません。ベストプラクティス 2: 外観ライブラリの利用フォトリアリスティックなイメージを作成する際に時間のかかるもう 1 つの作業は、モデルのテクスチャと光の反射率が適切になるようにモデルのサーフェスの材質を設定することです。たとえば、反射、光沢、カラーテクスチャ ( たとえば、木目模様 ) などの外観パラメータは、ガラス、ステンレス鋼、木材、射出成形されたプラスチックですべて異なります。ライブラリから外観を選択してモデルに配置するだけで、モデルのサーフェスの適切な特性をいつでもすばやく簡単に設定できます。ページ 2 / 4 | フォトリアリスティックレンダリング PTC.com これらは、最新のフォトリアリスティックレンダリングツールで実現可能な効果の例のごく一部にすぎません。特集記事ベストプラクティス 3: 物理的に正確なライティングと大域照明レンダリングに独自のライティングを設定したいという上級ユーザーは、物理的に正確なライティングと大域照明を使用して、ライティングがモデルに与える影響をより的確に把握することができます。物理的に正確なライティングには、そのイメージで使用されるすべてのライトに適用される 2 つの特性 ( 強度と色温度 ) が事前設定されています。強度はルクスまたはワット数で表されます。色温度とは、ライトの色味を意味します。たとえば、白熱灯の光は黄色味を帯びており、蛍光灯の光は青味を帯びています。物理的に正確なライティングでは、ユーザーがライティングの種類を選択すると、適切な強度と色の値が適用されます。ユーザーがこれらのパラメータを手動で設定する必要はありません。この方法により、ライティングをすばやく設定できるだけでなく、エラーの発生を減らして精度を高めることができます。プリセット値に標準的な用語 ( たとえば、ルクスではなくワット数 ) を使用すると、ユーザーによりわかりやすくなり、使いやすくなります。物理的に正確なライティングは、大域照明機能と組み合わせて使用することをお勧めします。大域照明機能は、光源が直接発する光と、サーフェスで跳ね返った間接的な光の両方の影響を計算します。大域照明のもう 1 つの側面にコースティクスがあります。コースティクスは、カーブしたサーフェスやオブジェクトに当たって反射または屈折した光線が別のサーフェスにどのように現れるかを示します。物理的に正確なライティングと大域照明を組み合わせて使用すると、照明がシーンとモデルの両方に与えるすべての影響を確認することができます。ベストプラクティス 4: リアルなシャドウの作成シャドウが持つその特有の繊細さを適切にレンダリングすれば、イメージがよりリアルになります。しかしシャドウにはハードエッジがないので、フォトリアリスティックレンダリングソフトウェアのユーザーは、ラウンドやフィレットを使用してモデルのシャープなエッジを最初に取り除く必要があります。また、必要に応じて、透明なシャドウも取り入れる必要があります。ライトがソリッドオブジェクトを照らしている場合、シャドウは灰色になりますが、ライトが透明なオブジェクトに当たっている場合、シャドウはライトが照らしているオブジェクトの色になります。ソフトウェアの透明なシャドウの機能を使用すると、透明なオブジェクトの色がシャドウに取り込まれます。ページ 3 / 4 | フォトリアリスティックレンダリング PTC.com 特集記事最初のステップ : 適切なフォトリアリスティックレンダリングシステムの選択前述のベストプラクティスに従うには、使用するフォトリアリスティックレンダリングシステムが、次のような多数の機能を備えている必要があります。 • HDR イメージのサポート • モデルに適用できる定義済みのリアルなサーフェスのライブラリ ̶ でこぼこしたサーフェステクスチャが環境のライトとどのように作用し合うかを示すバンプマップなどです。 • 物理的に正確なライティング、大域照明、コースティクス ̶ ライティングがモデルに与える影響を調べるために使用します。 • リアルなシャドウの機能 ̶ ソフトエッジ、ぼけたエッジ、透明なシャドウなどを使用できます。モデルに生命を吹き込む Creo Elements/Pro® Creo Elements/Pro のフォトリアリスティックレンダリングモジュールである Creo Elements/Pro Advanced Rendering は、上記のようなフォトリアリスティックレンダリング機能を備えています。これらのレンダリング機能は Creo Elements/Pro に完全統合されています。このため、モデルに変更を加えた場合は、モデルをレンダリングし直すだけですみます。基になる情報をすべて変換し直して、別のレンダリングアプリケーションに再度インポートする必要はありません。市場投入期間の短縮とコストの削減 Creo Elements/Pro Advanced Rendering for Creo Elements/Pro のような最新のフォトリアリスティックレンダリングパッケージを使用すると、ライティングに関する経験の有無を問わず、ベストプラクティスに基づくツールで非常にリアルなモデルをレンダリングできます。エンジニア、クライアント、マネージャ、マーケティング担当者は、設計プロセスの早い段階で、製品の完成時の外観をこれらのモデルによって正確に把握できます。このため、変更やパッケージ制作をすばやく行えるようになり、市場投入までの期間を短縮できます。また、エンジニアは写真スタジオを利用する必要がなくなるため、時間、コスト、労力の節約になります。旧 Pro/ENGINEER® © 2010, Parametric Technology Corporation (PTC). All rights reserved. PTC 製品およびサービスに対する唯一の保証は、該当する製品およびサービスに付随する明示の保証書において定められています。本書のいかなる内容も、追加の保証と解釈されてはなりません。本文中で言及されている顧客事例は、単一のユーザーの経験およびかかる顧客の証言に基づいています。PTC 製品およびサービス、または PTC が関係している市場に関するアナリストなどによる将来の見通しは、そのアナリスト自身の見通しであり、PTC はその根拠または正確性について何ら言明いたしません。PTC、PTC ロゴ、Creo、Elements/Direct、Elements/Pro、 Elements/View、Unlock Potential、Think. Create. Believe.、およびすべての PTC の製品名およびロゴは、米国およびその他の国における PTC またはその子会社、あるいはその両方の商標または登録商標です。その他の製品名または企業名はすべて、各所有者の商標または登録商標です。新製品や新機能のリリース時期は予告なく変更されることがあります。 4859B–FA Photorealistic Rendering–WP–EN–1010–ja ページ 4 / 4 | フォトリアリスティックレンダリング PTC.com 写真、それとも図面 ? 最新のフォトリアリスティックレンダリングエンジンを使用すると、その違いがほとんどわかりません。