最新Mayaを使ったUnity...

COPYRIGHT 2015 @ UNITY TECHNOLOGIES JAPAN

UNITE 2015 TOKYO WORKSHOP : 新MAYAを使ったUNITY 5向け

キャラクターセットアップセミナー＆使いこなしTIPS •  Unity Technologies Japan合同会社

小林信行 • 株式会社オートデスク

長谷川眞也

COPYRIGHT 2015 @ UNITY TECHNOLOGIES JAPAN COPYRIGHT 2014 @ UNITY TECHNOLOGIES JAPAN

SESSION:1 PBR世代のゲーム制作における

新MAYAワークフロー


○映像用モデルとゲーム用モデル / PBR世代に必要なこと ○MAYA2016のユーザーインタフェースの紹介 ○プリミティブ形状への一工夫 ○UV展開用ツール

・新しくなったUVテクスチャエディタ・ UNFOLD 3D

○TURTLEでのベイク

・カラーマップの整理・AOベイク

○リトポとハイメッシュノーマルのローメッシュへのベイク

主な内容


映像用モデルとゲーム用モデル / PBR世代に必要なこと


Text Styles Use the TAB key to switch

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Level 1 = Bullet 24 pt. Level 2 = Bullet 24 pt. Level 3 = Bullet 20 pt. Level 4 = Bullet 18 pt. Level 5 = Bullet 16 pt.

To get bullet / plain text

again, use SHIFT + TAB

Alternatively, Increase and Decrease list

level is used instead


映像用モデルと従来のゲーム用モデルのそもそもの違い

１：被写体としてのモデルのディティールの違い　　ポリゴン数の違い、表面のディティールの違い、シルエットの違い… ２：それらを照らすライトの違い　　ライティングの違い、一度に照らされるライトの数の違い、GI / IBL、　　光の減衰の考慮（点光源は距離の２乗に応じて減衰する）… ３：表現手段としてのシェーダーやマテリアル、レンダリング方式の違い　　シェーダーの違い、マテリアル制作の違い、アルベド作成時のカメラの　　露出とホワイトバランス、レイトレースの有り/無し… ⇒PBR世代になると、その差がほとんどなくなってきます　従来、ゲーム向けモデルやCGでは考えてこなかった要素を丁寧に実装していくことが求められるようになる



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PBR世代の絵づくりに必要なこと「自然界で被写体（モチーフ）に実際に起こっていること」　＋　「カメラを通じて、それらをフィルムに記録する際に起こること」をきちんと理解して、それを適切にシミュレートするための手順をきちんと踏んでいくことここで、

「カメラ」　⇒Unity 5 「被写体（モチーフ）」を作るもの　⇒DCCツール

PBR世代の絵作りは両者のバランスのよい協力体制がないとうまく作れない ⇒エンジニア（プログラマ）　と　デザイナー　の密接な協力が必要な部分



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従来のPBR向けアセット素材の制作法 ⇒AAA等の大規模タイトル向けに対応できる、実力のあるスタジオでしか出来なかったこと　　○背景となる技術の難しさ、アセットパイプラインの複雑さ、自社ツールの壁… ⇒そのようなスタジオでは、各制作ラインは完全に分断されていて、互いの連絡は少ない ⇒しかし、その作り方は世界的に破綻しつつある。 ⇒一方で、Unity 5 のように、コスト面では誰でもPBRを利用できる環境が登場した。　　同時に、個人でもハイクオリティのアセット制作を支援する様々なツールが登場している。

これらを今後どう活かすかは、今後のクリエイター次第。つまり、「貴方次第」



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Unity5/PBR世代のゲームアセット

1.  ライティングを意識したモデリング ⇒ライティングが映えやすい面・エッジ構造

2.  複数マップを使用したマテリアル ⇒複数マップを生成しやすいUV/メッシュ密度

3.  マルチユースを考慮に入れた合理的かつ省力化のはかれるアセット制作パイプライン ⇒プラットフォームに合わせた、マップの適化


MAYA2016 ユーザーインタフェースの紹介



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メニュー構成が各ワークフローに準拠した形に整理された



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• モデリングツールキット周りの整理と強化

モデリングツールキット周りの整理と強化



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プリミティブ形状への一工夫



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ところで… ノーマルマップはどう作ってます？ 1.  Photoshopで根性で描く 2.  写真などからツールで作成、UVをガイドに加工する

　⇒B2M 3, Substance Designer/Painter, nDo 3.  ハイメッシュモデルを別途作成して、

ローメッシュモデルのUVにベイクする　⇒Mudbox, Zbrush, Turtle


適切なUV展開が必要なわけ 1.  テクスチャマップを描くため 2.  マテリアルを材質ごとに生成するため 3.  PBRで使用する様々なマップをベイク

で作成するため 4.  特にノーマルマップの場合、UVが重なっていると何

かと不都合の原因になる


適切なUV展開は、PBR世代のモデルでも相変わらず大切（でも正直面倒くさい）



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• 1:Maya2015でのUV展開例：円錐のUV展開 1:Maya2015でのUV展開例：円錐のUV展開



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• 2:円錐の「錐」のフェース部分のみを選択する 2:円錐の「錐」のフェース部分のみを選択する



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3：選択したフェースをUV展開する



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• 4：展開したフェースのUVを切り開くための準備をする 4：展開したフェースのUVを切り開くための準備をする



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5：Unfold3Dで切り離したUVエッジに沿って、UVを適化する



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6：UVスムーズツールを使って、UVをさらに調整



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7：UVマップの微調整をする



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8：チェッカタイル表示をしながら、　 UVアイランドごとのUVの密度を終調整する


MAYA2016 / MAYA LT 2016 に搭載された UVテクスチャエディタの新機能



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UV より直感的に編集できる新しいブラシセットが導入されています。3D ビューで UV をメッシュ上で直接スカルプトおよび微調整するなど、UV グラブブラシを使用してディテールをより直感的に追加できるなど、機能強化されました。



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UV 1.  UVのない状態から、Unfold3D機能を用いて体を展開

この場合、シームライン（切れ目）を定義するとより展開が適切に行われる

2.  シームライン (エッジ) を定義したら、UVエディタでUVのカット

3.  展開を実行からUVが瞬時に作成される

4.  適化を適用すると、より歪みが取れてくる



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UV 2016のバージョンでは、展開と適化機能がブラシ化されているため、より直観的に作業ができます、またブラシベースでUVのカット、縫合、グラブやピンチもできます

UVカットブラシでUVカット UV固定ブラシで外周を固定 (青) UVグラブブラシでUV移動

UVピンチブラシで対象を縮小

UVブラシで、操作画面上でダイレクトにUVブラシ調整



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UV 輪郭伸縮マッピングは、輪郭におけるUV座標を即座に整え、その後のUV調整をさらに容易にします。



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UV 対象のオブジェクトを選択 > UV > 輪郭伸縮を実行し、0-1空間へUVを配置し、UVを縦へ伸ばす事でイメージのパターンが作成され、適切な画像マップを再現できます。

上から投影したような状態

輪郭伸縮マッピングを行い、0-1範囲へレイアウトした状態

スケール調整してUVが完成


マップベーキングツール TURTLE 徹底活用


どんな時にTURTLEを使う？ 1.  ノーマルマップやAOマップなどを焼く 2.  GIによる影を焼き付けする 3.  3Dキャプチャ後にカラーマップを

新規に焼き付けをして整理する



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レンダー設定ウィンドウからTurtleのベイク設定をおこなう

レンダー設定ボタン

Turtleが「使用するレンダラ」に現れない場合は、プラグインが読み込まれているか確認する


UNITYからシーンを出力して、TURTLEでAOマップを作ってみる

https://www.assetstore.unity3d.com/en/#!/content/17079



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1:Export2Mayaを使い、Unityからレベルを出力する



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2:Levelのメッシュをマージして、新規にUVを設定する



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3:TurtleでGIパラメタのテスト出力をする



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4:レンダリングの様子を見て、問題なさそうだったらテクスチャベイクを実行する



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5:マージしたLevelをFBXで

Unityにインポートし、続いて

Turtleで焼いたアルベドマップ

とAOマップをUnity上でスタン

ダードシェーダーに設定する



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6:Unity上で同じIBLを設定して確認する



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Unity上で仮組したモデル

UnityからMayaに出力し、カラーおよびAOマップをTurtleでベイクしたモデル

カラーマップをマテリアルマスクとして使用し、SubstanceDesignerでPBR用マテリアルを設定したモデル



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TURTLEを使った、ハイメッシュノーマルマップのローメッシュへのベーキング



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Recapで作成したハイメッシュデータ



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Retopoで作成したローメッシュデータ



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Recapで作成したハイメッシュデータ

Retopoで作成したローメッシュデータ



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Recapで作成したハイメッシュデータ Retopoで作成した

ローメッシュデータ


写真からアルベドを作る



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どうやって写真から、光源色の影響を外す？



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ぼかし平均をかける


SESSION:2 リギングとアニメーション (前半）


○ピボットとは？ ○スキニングへの苦手意識を解消しよう ○ノードエディタを使ったリギングとその考え方

・MULTIPLE ROTATE PIVOT ○キャラクター：独自リギングで行くか？/HUMAN IKでいくか？ ○ノードエディタを使ったキャラクター向けリギング（前半）

・FK/IK切り替えリグを作ってみる

主な内容


ピボットとは？ 1.  回転やスケールの中心となる点のこと 2.  Dキー長押しで移動できる

（ピボット移動モード） 3.  ピボット移動モード中のアラインツールとリセット

（MAYA2016）



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• ジョイント/ボーン、スケルトン、リグジョイント/ボーン、スケルトン、リグ


スキニングへの苦手意識を解消しよう



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Maya2015以降の簡単スキニング手順

１．ジョイントを描く際には、「投影された中心にスナップ」をONにする　⇒簡単にメッシュの中央にジョイントを描けるようになります。



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２．ジョイントは必ず上/前/右のいずれかの平行投影のビューで描くようにします　⇒一番良く使うのが右からのビューで、次に上からのビューです。



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３．ジョイントが描けたらスキンにするメッシュにスムーズバインドをします。　⇒Maya2014以降を使っているならば、「多面体ボクセル」バインドがオススメです。　⇒この時、大インフルエンス数を１～２の範囲にしましょう。



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４．スキンウエイトの調整は、スキンウエイトペイントツールから行います。



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５．その前にスキンウェイトの調整を行いますので、スキンの大インフルエンス数を２から４に増やしておく。　⇒スキンの大インフルエンス数を増やすのは、アトリビュートエディタからスキンクラスタノードを選択し、大インフルエンス数を増やします。この大インフルエンス数は、Unity上で使用する場合には４程度に抑えるのがよい。



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６．スムーズブラシ等を使い、スキンが綺麗に変形するように調整します。



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７．スキンウェイトペイントツール中での各ジョイントの回転は、　「ジョイントを選択してから、中クリックで回転ギズモ表示、そのまま中ドラッグで回転」　　元のバインドポーズに戻す時には、右クリックメニューから「バインドポーズに移動」で元に戻ります



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MayaLTには、コンポーネントエディタがありませんが、 Max Skinning Weight Tools for maYa (http://www.creativecrash.com/maya/script/max-skinning-weight-tool-for-maya) のようなMELのみでできたスクリプトをインストールしておけば、数値入力がある程度できるようになる。

Maya LTでスキンウェイトを数値入力する


ノードエディタを使ったリギングとその考え方 MULTIPLE ROTATE PIVOT



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このBoxを動かすリグを考える



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結論はこのようなノードを作ることですが…


大切なのは、ノードを組み上げるまでの考え方



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ここまで作ったところで実験してみる



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完成！


MAYA上でキャラクター向けのリグを考える 1.  HUMAN IK（FBIK）を使う？ 2.  独自にリギングする？

各リグが持つアニメーションの得意/不得意、自分のプロジェクトでの人員配置や、リギングに使えるコストなどを考慮して、自分のプロジェクトで適（と思われる）選択を選ぶようにしよう


ユーティリティノードを使ったキャラクタリギング FORWARD KINEMATICS と INVERSE KINEMATICS の切り替えをノードで実現



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ユーティリティノードを使ったキャラクタリギング 1.  同列にFK用ボーンとIK用ボーンを作成し、各々グルーピングを行う 2.  ペアレントコンストレイントをUnityへ送るためのボーンへそれぞれ行う

3.  FK用、IK用コントローラを作成し、切り替えを行った際、アニメーションができる状況を作成しておく

* 回転などを行い、確実にコンストレイントが適切か確認を行う

コンストレイントノードが3つある状態



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ユーティリティノードを使ったキャラクタリギング 4.  切り替え用のコントローラを作成し、追加アトリビュートからカスタムアトリビュートを作成

* 注釈は、選択したノードへ親子階層化される

5.  アトリビュートが追加される事で、追加のコントロール可能な領域を作成可能

6.  ノードエディタを表示し、アノテーションと3つのコンストレイントノードアウトライナからドラッグしてノードエディタ上へドロップし、接続していきます



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ユーティリティノードを使ったキャラクタリギング 7.  アウトライナ上から Tab + テキスト入力へ “rem” と入力する事で、ノード候補が現れる

為、”remapValue” ノードを作成

8.  入力の大値を10として、大入力値を定義

9.  追加した “FK_to_IK” attr から “remapValue” の “入力値” へ接続

10. “remapValue” の “出力値” > “parentConstraint” の “IK Left Arm W0” と3ノード分接続



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ユーティリティノードを使ったキャラクタリギング 11. アウトライナ上から Tab + テキスト入力へ “reve” と入力する事で、ノード候補が現れる

為、”reverse” ノードを作成

12. Reverse ノードのある1チャンネルが必要なため、入力 ”X” を使用

13. Reverse ノードの出力 “X” を FK Left * W1へ接続

14. 同様の作業を他2つの attr へ接続し、切り替えが問題ないか確認を行う

* あらゆる値を反転させるため、この場合出力が1なら0を返す



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ユーティリティノードを使ったキャラクタリギング 15. 切り替え時に可視性をコントロールするための準備に、FKグループノードとIKグループ

ノードをノードエディタへドラッグ&ドロップ

16. 可視性チャンネルを表記し、”FK to IK” の値が0の場合、”FK_RIG” の可視性が1になるように設定を行う “FK to IK” の値が10の場合、”IK_rig” の可視性が1になるように設定を行う

17. “remapValue” ノードの出力を “IK_rig” の可視性へ接続

18. “reverse” ノードの ”出力X” を “FK_rig” の可視性へ接続



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ユーティリティノードを使ったキャラクタリギング

FK有効時には、FK用のコントローラだけが表示される

IK有効時には、IK用のコントローラだけが表示される


SESSION:3 リギングとアニメーション（後半）


○ノードエディタを使ったキャラクター向けリギング（後半）・ストレッチリグを作ってみる

○HUMANIKコントロールリグを使いやすくしよう

・MECANIM/HUMANOIDに適したスケルトン構造・肘/膝の補助ピボット

○アニメーション作成時にキャラクターセットを設定しよう

・キャラクターセットを使ったイースイン/アウトの調整 ○ノードエディタを使ってHUMANIKに　AIM風HEADコントローラを追加する ○MECANIM/HUMANOIDに適な腰構造について

主な内容


ユーティリティノードを使ったキャラクタリギングストレッチ IK をノード接続で作る方法



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1.  IK セットアップを行い、足用コントローラと膝用コントラーラを作成し、関連付けます 2.  作成メニュー > 距離ツール > 距離ツールから距離を測定するためのツールを用意 3.  コンストレイントを作成されたロケータとIKコントローラへリンク 4.  ノードエディタへ距離ツールをアウトライナからドラッグ&ドロップ 5.  キーボード > TAB > condition ノードを作成し、条件を定義




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6.  距離ノードの “距離” > conditionノードの “第1項” “tureの場合カラーR” を接続 7.  Conditionノードの条件アトリビュートも画像のように編集

距離の３１．９９１を超えた場合何かを実行するという条件を定義している 8.  キーボード > TAB > multiplyDivide ノードを作成し、除算へ変更し、割算をさせる 9.  条件ノードの “出力カラーR” > 乗算除算ノード “入力1X” を接続 10. multiplyDivideノードの乗算除算アトリビュートを画像のように編集




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11. 左太もも、左脛のボーンをアウトライナから選択し、ノードエディタへドラッグ&ドロップ 12. 乗算除算ノードの出力X > 太もも、脛スケールX へ接続

ボーンのエイムベクトルがX方向なので、スケールXへ接続 13. 操作画面上でコントローラを下方向へ移動すると、スケルトンがX方向へ伸びる

この状態だと、伸びた脚が不自然なスケール状態なので、同様にYとZもスケールを適用するが、この場合、伸縮運動であるため、YとZは負のスケールをかける




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14. エクスプレッションを用いて、Xのスケールへ同期させる 15. アニメーションエディタ > エクスプレッションエディタを表示 16. 脛もしくは太もものボーンを選択から以下のように式を記載し、作成ボタンで終了

Character1_LeftUpLeg.scaleY = 1/Character1_LeftUpLeg.scaleX ; Character1_LeftUpLeg.scaleZ = 1/Character1_LeftUpLeg.scaleX ; Character1_LeftLeg.scaleY = 1/Character1_LeftLeg.scaleX ; Character1_LeftLeg.scaleZ = 1/Character1_LeftLeg.scaleX ;

17. 自動的に “expression” ノードが作成され、各チャンネルと接続される




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HUMAN IKコントロールリグを使いやすくしよう



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HUMAN IKリグに足接地面、肘、膝の補助ピボットを追加する

かかと/足/つま先の接地制御用

膝の制御用

肘の制御用



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スケルトン側に優先回転角を設定する



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アニメーション作成時にキャラクターセットを設定しよう



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コントローラからキャラクターセットを作成する


キャラクターセットにキーを打つと便利な理由

1.  キャラクターセットにキーを打つことで、全てのコントローラにキーが打たれることになる。

2.  その結果として、コントローラごとにキーが打たれていなかったり、打たれていたりとかのばらつきがなくなる。（同じタイミングで全てのパーツにキーが打たれる）

3.  ばらつきがないと、各キー間のタイミング調整が容易になる。 ⇒特にPose to Poseでアニメーションを　作っている時に、キーが打たれている　部分は全て自分の意図通りのポーズに　できる



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キャラクターセットを使ったイースイン/アウトの調整



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Maya LT でキャラクターセットを利用する



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character -‐name "CharacterSet1" -‐excludeVisibility -‐excludeScale;

Maya LTで新規にキャラクターセットを作成する



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作成したキャラクターセットにキーを打つ

select -‐r -‐ne CharacterSet1 ; setKeyframe -‐breakdown 0 -‐hierarchy none -‐controlPoints 0 -‐shape 0 {"CharacterSet1"};


ノードエディタを使った HUMAN IKリグのカスタマイズ～AIM風のHEADコントローラ　を追加する


+X移動 +Y移動

+Z移動

-Z移動



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HumanIKコントローラにノードベースでカスタマイズを入れた場合の運用の注意

1.  アニメーションのスケルトンへの焼き付けは、必ずFBXエクスポータ側の設定でやること（キャラクターコントローラ側のベイク処理で行うと、追加したHEADコントローラの動きが焼き込めないことがある）

2.  キャラクターコントローラ側でベイク処理を行うと、コントローラ階層が外れてしまうので、後々修正が発生した時に不便


MECANIM/HUMANOIDに適な腰構造について



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Mecanim/Humanoid形式で再生すると、うまく再生できないモーションがある…？



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Mecanim/Genericで再生したほうがよい「腰」の構造

Mecanim/Humanoidで不具合の出にくい「腰」の構造



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不具合の出る「腰」構造のモーションは、不具合の出ない「腰」構造のスケルトンモデルをターゲットとして、モーションをリターゲットする

モーションをHuman IKのリターゲット機能を使って流し込む



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