Blender でセルルックを作る方法まとめ

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ビュー変換の設定

Blender 2.79 からビュー変換のデフォルトが Filmic になった。Filmic はダイナミックレンジが広がるため、フォトリアルなルックでは重要だ。しかしアーティストが直接色を指定するセルルックでは、コントラストの低下や色の変化が起こるため推奨しない。セルルックではビュー変換をデフォルトにした方がよい。

Filmic とデフォルトとの比較

Eevee

Eevee のセルルック技法まとめ

Blender Render

ノードでセルルック

基本的なノード

ノード上で範囲を調整できるようにする

影の中にグラデーションをつける

影の中に影をつくる

テクスチャを使う場合

テクスチャで陰色を指定する場合のノード

その他

任意の場所に影を作る

考察編 02：　新トゥーンマテリアルの設定と、アニメ表現における陰色の決定要因のお話。

顔の中に口を埋め込む

Cycles

OSL と放射（Emission）ノードとを使えば Cycles でもセルルックができる。OSL のランバートシェーダは以下のようになる。このランバートシェーダはライトの位置を入力する必要がある。ライトの位置は Combine XYZ とドライバーとで指定できる。

OSL を使うと GPU を使ったレンダリングはできないことに注意する。OSL を有効にするには「プロパティパネル > シーン > パフォーマンスの Open Shading Language」にチェックを入れる。

OSL を有効にする

shader lambert(
    vector light_location = vector(0,0,0),
    float threshold = 0.2,
    float strength = 1.0,
    output color Color = color(1,1,1)
)
{
    vector to_light = light_location - P;
    vector lay_dir = normalize(to_light);
    float val = dot(N, lay_dir);
    if( val < threshold ){
        // invisible from light location
        Color = color(0,0,0);
        return;
    }
    
    float distance_to_light = length(to_light);
    int is_shadow = trace(P, lay_dir, "maxdist", distance_to_light);
    if( is_shadow > 0 ){
        // shadow area
        Color = color(0,0,0);
        return;
    }
    
    Color = val/(distance_to_light*distance_to_light) * strength;
}

ノードと実行結果

複数ライトを使う場合は Add を使う。

光源を複数使う場合

.blend ファイルダウンロード

放射ノードの間接光を無効にする

ライトパスの「カメラレイか？（Is Camera Ray）」を使うと間接光を無効化できる。放射ノードの強さにつなぐ場合は影ができる。透過ノードと組み合わせると影も消せる。

放射ノードに直接つなぐ場合

透過ノードと組み合わせる場合

Toonkit for Cycles（$40）は輪郭抽出やフォンシェーダのような便利なノードが使える。

Cyclesのトゥーンシェーダ【3DCG(Blender)で日本のアニメ的な表現をする方法まとめ】

任意の場所に影を作る（Cycles）

法線のスムージング

法線を手動で編集する方法はBlender で法線を編集するアドオンを参照。この項目では球ポリゴンの法線をコピーする方法を紹介する。

法線の表示

Mapcap を使えば法線を可視化できる。プロパティパネル > シェーディング > Matcap にチェックを入れ、虹色の球を選択する。

Matcap による法線表示

法線転写の手順

球の法線を顔にコピーするには、まず頭を包むような球を作成し、その球のシェーディングをスムーズにする。

顔を包む球

次に頭ポリゴンの自動スムーズにチェックを入れる。

自動スムーズ

最後に頭ポリゴンにデータ転送モディフィアをつける。これにはショートカットも用意されており、転送先メッシュ（頭のメッシュ）、転送元メッシュ（球のメッシュ）と選択した後に「Ctrl + Shift + T > カスタム法線」を選択する。

データ転送の設定

ショートカットを使う場合は頂点グループで法線の転写先（頭のメッシュ）をマスクする機能が使えないデメリットがある。

Ctrl + Shift + T を使う場合

陰が凸凹になるときは、データ転送の下に細分割曲面をつける。

データ転送の後で細分割曲面

カスタム法線が不要になった場合は形状データから削除できる。

カスタム法線の削除

法線メッシュの編集

コピーした頭を使う

球の法線に違和感を覚えるときはコピーした頭ポリゴンを使う方法もある。コピーした頭ポリゴンに「ポリゴン数削減」と「細分割曲面」とを適用してデータ転送する。

カプセルポリゴン

カプセル型のポリゴンの法線をコピーする方法もある。

カプセル型のポリゴン

コンポジットで陰色を付ける方法

コンポジットで色を付ける方法は３つのレンダーレイヤーを使って色を付ける。ひとつ目はグレーでシェーディングしたレイヤー、ふたつ目は影のない色でレンダリングしたレイヤー、最後は影色でレンダリングしたレイヤーだ。これはマテリアルでやっていたことをコンポジットでやっているだけだ。

この方法はテクスチャの使い方に制限がある。マテリアルオーバーライドを使ってレンダリングするので、レンダーレイヤーあたりテクスチャが１枚しか使えない。既存のモデルでこの方法を使う場合はテクスチャを結合し、UV を修正する必要がある。

手順

明るい色のレンダーレイヤー・陰色のレンダーレイヤー・マスク用のレンダーレイヤーを用意してノードで合成する。

レンダーレイヤーの設定

ノード

テクスチャを使う場合

実際はこの球のように単色で塗られることはなく、テクスチャが使われるだろう。その場合には以下の３つのレンダーレイヤーとテクスチャとを用意しミックスする。

明るい色でレンダリングされたレイヤー
陰色でレンダリングされたレイヤー
影色を指定するマスクレイヤー

マテリアルを設定する際にはマテリアルオーバーライドを使う。マテリアルオーバーライドを指定すると、そのシーンのすべてのオブジェクトは指定したマテリアルを適用してレンダリングされる。これを使わないとモデルを複製する必要があるうえ、レイヤーを３つ消費する。

マテリアルオーバーライド指定

Blender Render では明るい色・陰色を指定するマテリアルに Shadeless を指定すると、余計な影が乗らなくなる。

Blender Render で Shadelss の指定

マスクマテリアルのテクスチャを黒で塗ると、そこに影色を乗せられる。

マスクテクスチャに常に影になる場所を指定する

それぞれのレイヤーのレンダリング結果：左からマスク、影色、明るい色

レイヤーをミックスするノードは以下のようになる。

レンダーレイヤーをミックスするノード

.blend ファイルダウンロード

UV をレンダリングする方法

UV をレンダリングする方法はレンダリングされた UV をもとにコンポジットでテクスチャを参照する。これはマテリアルオーバーライドを使う方法よりも高速でセットアップの手間が少ない。加えて UV 座標が変更されない限りテクスチャを編集しても再レンダリングする必要がない。

ただし透過マテリアルを処理できず、複数のオブジェクトがある場合はマスクする手間がかかる欠点がある。

設定

「レンダーレイヤー > パス > UV」にチェックを入れる。

UV の有効化

透過を無効にする。

透過を無効にする

そしてグレーでレンダリングする。このグレーのレンダリング結果をもとにどこを陰にするかをきめる。マテリアルオーバーライドを使うと、いちいちマテリアルからテクスチャをはがす手間が省ける。

コンポジット

通常のテクスチャと影色のテクスチャとを用意して、コンポジットで合成する。

コンポジットノード

マテリアルインデックスやオブジェクトインデックスでマスクする

オブジェクトやマテリアルごとに参照するテクスチャが異なる場合は、オブジェクトインデックスやマテリアルインデックスでマスクする。マテリアルオーバーライドを使ってシェーディングした場合、マテリアルインデックスは取得できない。そこでマテリアルインデックスのみを出力するレンダーレイヤーを作成し、そのレンダーレイヤーからマテリアルインデックスを取得する。