「花火が終わったかどうかわからない」

大抵の花火大会では、用意している花火玉をコンスタントに打ち上げ続けるのではなくて、途中で何回か小休止が入ったりします。
クライマックスに近づいたあたりで思うのは、「次の花火があるのか？それともこれで終わりか？」という探りの気持ち。

なら、いっそ最後の花火は、それが最後だとひと目で分かるようなものがいいですよね。

というわけで、作りました。

「スマホで本物の花火を撮った」ように見えるように製作しました。

製作の工程動画は以下。

花火の作成には3ds Maxを、コンポジットにはAfterEffectsを使いました。

パーティクルビューはこんな感じです。

AfterEffectsのコンポジションはこんな感じです。

「地球」をできるだけリアルにCGで再現しました。

画像ギャラリーは記事の下の方にあります。

動画内で紹介している、地球のマップは、NASAのホームページでダウンロード出来ます。
非常にファイルサイズが大きい画像も置いてあるので、注意してください。

雲：https://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=57747
街明かり：https://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=55167
地表：https://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=74418
地表は、1月から12月までそれぞれあり、8月のものを使っています。別にどの季節でも大丈夫です。
それ以外の季節は、以下からダウンロード出来ます。
NASA BLUE MARBLE ： https://visibleearth.nasa.gov/view_cat.php?categoryID=1484

一応、マテリアルの設定も公開します

また、動画内で紹介した映画は、以下のリンクから購入できます。

一応、今回作成した画像のギャラリーです。壁紙として使ってもらっても結構です（使う人がいるかどうかは別）

2019/11追記
NASAがCGアーティスト向けにチューニングした素材「CGI Moon Kit」を用意してくれています。このおかげで以前よりかなり手軽にリアルなものが作れるようになりました。

マップの入手

NASAのScientific Visualization Studioが、以下のページで月のColorマップとDisplacementマップを配布しています。

NASA Scientific Visualization Studio | CGI Moon Kit

These color and elevation maps are designed for use in 3D rendering software. They are created from data assembled by th...

svs.gsfc.nasa.gov

カラーマップ

このデータは、月を周回している人工衛星LROに搭載されているカメラ(LROC)で撮影したデータを加工して作られています。7つの波長帯域のデータを組み合わせて、人間の目で見える色に一致させているそうです。また、衛星から得られる撮影データは南緯70度から南緯70度までの情報のみで、極部分に関しては永久に影になっている部分があるため得られていません。その部分に関しては、レーザー高度計から得られたデータなどを組み合わせて再現し、マップを完成させています。これからもわかるように、科学的なデータを、アーティスティックなデータに変換してくれているので、まさにCGアーティスト向けの素材だと言えます。

ディスプレイスメントマップ

Lunar Orbiter Laser Altimeter instrumentチームのグリッドデータからディスプレイスメントマップを生成したようです。
このデータ(LOLAデータ)の基準面は、半径1737.4kmで、これより高いか低いかという情報がマップになっています。この半径に対して0.5m単位での高度情報を2000で割ったものが、符号付き浮動小数点のTIFFデータになっています。それに加えて、すべてのデータに+20000(+10km)して、すべてを正にしたデータが、16bit整数のTIFFデータとして用意されています。

組み合わせ

以上のマップをCGソフト上で組み合わせると、見事リアルな月の完成となります。
このような画像を作成してみました。

それなりにリアルなものになったのではないでしょうか。色補正とグレア、レンズ歪を加えています。

月関係のリファレンス

月の見え方の参考になったのがこちら。北半球での月の見え方です。

こちらは、地球と月の関係を正確に再現したシミュレーションです。

天体写真専門の写真家Miguel Claro氏が撮影した、本物の月の写真です。ディテールがものすごいので、とても参考になります。

Half of the Moon and Lunar X in a Craters Show @ Astrophotography by Miguel Claro

www.miguelclaro.com

こちらは、NASAが公開している月の半径や体積などの情報です。

NASA Space Science Data Coordinated Archive Status - NASA

The NASA Space Science Data Coordinated Archive website is temporarily offline for maintenance.

nssdc.gsfc.nasa.gov

旧情報

以下は、CGI Moon Kit登場前の情報になります。

NASAのホームページなどから、月のフラットマップをダウンロードすることができるので、そこからDiffuseとBumpマップを作ります。

こんな感じの画像が手に入ります。

それを、用意した球体モデルに貼ります。

レンダリングした結果がこちら

ここから、空気感を出すために味付けします。

色味調整、露出調整、グロー、空気のゆらぎ、レンズ効果（色収差、レンズ歪み）を加えて完成です。

満月バージョンも作成しました。

しかし、過去に、Backburnerをインストールしたのにサーバーのアイコンをダブルクリックしても何も起こらないという問題が数回発生したので、備忘録的な意味も込めて記事にします。ちなみにマネージャは普通につくんですよね。

Backburner server won’t start

解決策はずばり、

フォルダーを消すことです。
とてもシンプルな解決策ですが、どつぼにハマった場合はどうしようもないので非常に助かりました。

ちなみにこの解決策はインターネット上のAutodeskのコミュニティ掲示板に書いてありました。

以下原文

参考サイト

http://forums.autodesk.com/t5/installation-licensing/backburner-server-won-t-start/td-p/4346040
https://forums.autodesk.com/t5/installation-licensing/backburner-server-won-t-start/td-p/4376086

随時、更新します。

V-Ray 役に立つサイト

http://viscorbel.com/vray-materials-theory/

マテリアルを画像つきで解説してくれるサイト（英語）。SSSの説明が特に参考になりました。

従来の方法は、Maxで画像をRPF形式でレンダリングし、それをAEで取り込む方法です。RPF形式でレンダリングすることによって、カメラデータを画像に埋め込むことができ、AEでインポートすることができます。

ステートセットでの方法（個人的に非推奨）

公式Youtube動画があるのでそれを参照してください。

RPFを用いる方法

Maxでの準備

インポートしたいカメラでレンダリングする。この際、ビューティーもRPFで出すならそのままレンダリングすればいいが、カメラデータのみほしい場合は、レンダリングさえすればOKなので、画像サイズを80ｘ45などとにかく小さくして、オブジェクトはすべて非表示、背景もなし、完全にブラックの状態で高速レンダリングする。RPFの出力設定で、以下のように設定する。

アルファ、Z深度、適用範囲（coverage）さえチェックが入っていればいいらしい。なんか速度も足してるけども。これでレンダリング。

AEでの読み込み

レンダリングしたRPFを普通に読み込みタイムラインのしかるべき場所に配置する。レイヤーを右クリックしてキーフレーム補完→RPFカメラの読み込みをクリックすると、「RPFカメラ」というカメラができる。これさえできればRPF画像はもう必要ないので、非表示にでも（消してもいいけど）する。このカメラにはポジション、ローテーション情報記録されているが、レンズ、画角情報が記録されていないので手動で記録する。カメラ設定を開き、「焦点距離」を、Maxカメラの「レンズ(mm)」の値に、「フィルムサイズ」を、Maxのレンダリング設定内の出力サイズ内「口径幅(mm)」の値に変更する。

これで画角も合い、見事カメラが受け継がれたことになる。しかし、レンズ情報のアニメーションには対応することができないので、そういうのはおとなしくステートセットを使うといい。

オブジェクトのモーションを持っていく方法

Aaron DabelowというCGアーティストの方が制作したフリーツールを使用させてもらいます

After Effects Transforms exporter

After Effects Transforms exporterのサイトに行き、download: Transforms_Exporter_1.01.zipをクリックしてダウンロードします。普通のMSEファイルなので、それをMaxにドラッグドロップしたら起動します。

ざっくりとした使い方は、Max内で持って行きたいオブジェクトを選択し、それが動かないものなら「copy to clipboard」、動くものなら「Export animated position」をクリックして、表示されるデータテキストを全選択コピーし、希望のAEレイヤーを選択して編集→ペーストするだけです。素晴らしいツールですね。細かい使い方は作者が解説した動画がありますのでそちらを御覧ください。

After3dsMax

類似ツールにAfter3dsMaxというものもあるようです。これもフリーなので試してみてください。

参考サイト

3dsMaxのカメラデータ、ポジションをAfterEffectsにもって行く方法

① RPFのシーケンスでカメラ情報を持っていく方法 持って行きたいカメラでレンダリングすればOKなのでサイズを小さくしブラックの状態でとにかく早くする。 RPFの設定で、 Alpha,Z Depth,Coverage を ON にしてレンダ...

endof-line.blogspot.jp

http://www.tripshots.net/blog/?p=64

www.tripshots.net

CGcompo 3dsMAX→After Effects へ位置情報、モーションを持っていく

cgcompo.blog134.fc2.com

http://www.aarondabelow.com/v1/pages/maxscript/maxscript-afterFXtrans_exporter.html

www.aarondabelow.com

http://after3dsmax.artandgj.com/

after3dsmax.artandgj.com

これのことです。

これの長さを変更しようと思うと、右下にあるアイコン群の中から、

時計アイコンが付いているようなのをクリックして、

時間設定画面の、開始/終了時間を変えなければなりません。

しかし、キーボードとマウスで視覚的に変更する方法もあるようです。

Ctrl+Alt+マウス右ボタンドラッグで時間の終点を変更
Ctrl+Alt+マウス左ボタンドラッグで時間の始点を変更
Ctrl+Alt+マウス中ボタンドラッグで表示範囲を移動

で、視覚的にタイムスライダの範囲を動かすことができます。

参考になったサイト

[3dsMax]アクティブタイム セグメントの操作

アクティブタイム セグメントとは、タイムスライダーで移動出来る時間の範囲。時間設定ダイアログを開かなくても、アクティブタイム セグメントの範囲を変更する事が出来る。以下の操作を、トラックバー上で行う事で操作可能。Ctrl + Alt + マ...

ngroku.com

Error

knowledge.autodesk.com

自身が3dsMax+VRay+AfterEffectsで作業することがメインのため、自分でわかるように、いろいろと調べあげた結果を備忘録します。

3ds Max + V-Ray

Maxには、ガンマ/LUT設定というものがあります。

基本的に、これにチェックを入れて、出入力ガンマ2.2にすることで、Max内部の計算はすべてリニア空間で行い、マテリアルエディタ、レンダリングフレームなどの表示にガンマ2.2をかけて（明るくして）表示します。モニターは逆ガンマ（暗くなる）特性があるため、ガンマカーブが相殺されてモニターから見える色はリニアになります。もしガンマ/LUT補正がオフになっていると、Max内部でリニアとして計算された結果がそのまま表示され、モニターの逆ガンマによって暗く映ることになります。したがって、計算された本来の結果よりも暗い画像として感じてしまい、それを明るくするためにライトを強くしたりして、「見た目上」いい明るさの画像を作ることになってしまいます。
海外のWebサイトに挙げられていた設定画像を下に記します。

そして、レンダリングした画像を保存する際に、Vrayなら、レンダリング設定のV-Ray frame bufferをオンにして、V-Ray raw image fileの項目の「Render to V-Ray raw image file」からEXRで保存することで、ガンマ補正のないリニアな16Bit画像が保存できます。

もし標準レンダリング機能から保存する場合は、Exrなら上記通り、Pngなら、ガンマ2.2をかけて保存します（自分流のやり方かもしれない）。すなわちPngは、普通の状態で保存するということです。

Vray Exposure Control

また、直接リニアワークフローとは関係ないですが、Vray exposure controlについても、以下のサイトを参考にしました。
Vray 2.0: Physical cam v.s. exposure control? Vray color mapping? confused!
リニアワークフローの利点として、デイライトシステムなどの物理的に正確な光のシミュレーションで、現実に即した画像を作ることができることです。その際露出制御が必要になってきます。従来は、Vrayの場合Vray physical cameraを使うほかなかったようですが、バージョン2から、露出設定ダイアログからVray exposure controlで制御できます。F値・シャッタースピード・ISOの値で制御できます。

ガンマとは何かを理解するにはこのサイトが役立ちそうです。
Gamma 2.2 setup or linear workflow

AfterEffects

これらのレンダー画像をリニアにコンポジットするために、AE内のプロジェクト設定で、

色深度：32bit/ch のFloat

作業用スペース：sRGB IEC61966-2.1

作業用スペースをリニア化にチェック

をします。32Bit floatで作業するのは、広いレンジをもつ画像データをクロップしてしまわないようにするため。これをすることによって1以上の明るさや0以下の暗さを扱えるため、ブレの表現がより現実に近づく。

作業用スペースをsRGBにするのは、世の中のモニターがほとんどすべてsRGB準拠のため。このカラースペースにすることで、世の中の殆どの画像（sRGB,Gamma2.2)をリニアに変換することができ、出力の際もsRGBに戻して出力できます。Rec709というのもあるみたいですが、ガンマ1.9らしいので混乱しそうだったのでやめときました。（僕のやり方ではプロの世界では通用しないかもしれません。）

作業用スペースをリニア化にチェックを入れないと、せっかく設定したsRGBカラースペースの意味がありません。これによって、sRGB画像がリニアになり、合成作業がリニアで行えます。加算処理で白飛びしにくく、物理的に正確な光の演算ができます。

以上が僕のリニアワークフロー設定。正直6割位しかわかっていないので、深くわかっている人がこの文を見ると虫酸が走るかもしれません。もし、勘違いや重大な誤解をしていましたら、指摘していただけるとありがたいです。お願い致します。

ReelSmart Motion Blur (RSMB)

VelocityマップからモーションブラーをあとづけできるAEプラグインのRSMBを使うとき、EXRで複数チャンネルを1ファイルにまとめ、EXTractoRでVelチャンネルを分離するとき、普通はR/G/Bと分かれているので困らなかったのですが、VelチャンネルだけX/Y/Zと分かれているので、以下のように設定しました。多分これで合ってるはず。

また、このレイヤーをVelocity Vectorに指定するだけではうまく行きません。RSMBは、素材そのままのデータを読むので、エフェクトを加えた結果は読んでくれません。なので、このレイヤーをプリコンポーズして、Velocityコンポを作ります。そして、そのコンポの下に50％グレーの平面を置き、Velocityレイヤーを加算で重ねます。これで完成です。RSMBは、RGBの値が0.5（フロートなので0～1。8bitIntなら0～255）の値を、「動いていない」と判断して、そこからどれだけずれているかでモーションを認識しています。なので、全く動いていないところは0.5のグレーになっていないとおかしいというわけです。もしリニアじゃない画像（sRGBとか)の形式で（たとえばPNG)読み込んでしまった場合、素材の変換でRGBを保持にチェックを入れるか、Velコンポを作って露出補正でガンマを0.454545にしてみてください。要は中間グレーにさえなればいいです。

参考になったサイト

【Post】V-Ray ? リニアワークフロー&リニアライティング
3dsMAX + V-Rayでリニアワークフローを構築する
第4回：リニアワークフローについて<その4>
Global Illumination | VRayGlobalIllumination
Raw Global Illumination | VRayRawGlobalIllumination
After EffectsでOpenEXR – DataWindowとDisplayWindow
OpenEXR ファイル
【Post】V-Ray ? OpenEXR圧縮設定メモ
Vol.6：主要 3DCG ソフトウェアとの連帯・前編（3ds Max & Maya）
AfterEffectsでのリニア合成のお話(1)
第13回：「カラーマネジメントとリニアワークフローの違い」
AEでリニアワークフロー、カラーマネージメント
リニアワークフロー概要
AEでリニアワークの設定　メモ01
第36回：カラーマネジメント Rec.709は3種類ある？
After Effects ヘルプ / カラーマネジメント
Try OpenEXR in 3dsmax
[3ds max V-Ray] VFBの機能を利用してレンダリング画像を出力する方法
誤解されがちなガンマの話
分かる！リニアワークフローのコンポジット
リニアワークフロー　AEでCGのシェーダー等の再構築の検証
Vray 2.0: Physical cam v.s. exposure control? Vray color mapping? confused!
Gamma 2.2 setup or linear workflow

マテリアル/マップ ブラウザの[マップ](Maps)リストから、Substance マップを選択して、マップのパラメータエディタから拡張子.sbsarのファイルをロードします。

データは「Autodesk/3ds Max 20XX/mapsSubstance」の中にあります。

いろいろなsbsarファイルがあるので、サンプル一覧を参考にファイルを選択します。また、「Substance Player」というツールもあるようです。

「Substance Player」はインストールディスクのツールに含まれています。
使い方は簡単です。「Substance Player」を起動して左上にあるファイル選択からファイルを選択すると
中のテクスチャを確認することが出来ます。
また、解像度の調整など3dsMax内で行う動作も確認することが出来ます。

とのこと。正直ヘルプのサンプル一覧でいいと思います。

あとは、ディフューズやスペキュラー要素のノードを、希望のマテリアルへ伸ばすだけです。想像以上に簡単でした。Vrayでも使えます。伸ばす際に、マップ出力セレクタ マップ ノードが勝手に増えますが、それも仕様だそうです。

個人的には、「Fencing」マップが結構使えそうだと感じました（画像は公式ヘルプより）

参考：ヘルプ・ボーンデジタル