Podiumの実験

「SU Podium」はSU(SketchUp)対応のフォトリアリスティックレンダリングプログラムでSUのPlugInとしてSU上で使えます。
2006/12に正規バージョンが発売されますが、現在β版が無償で提供されています。
戻る



1 PluginのPodium画面を起動したまま、
SU画面の特定面を選択し、その状態で
Light(発光)、Reflect(反射)を設定すると
選択面に反映されます。
うまく設定すると、金属面及び
平行光線以外の第2光源さえも表現できます。

多分、正規バージョンでは画像サイズの制限が解除されると思います。640×480は遊んでみるにはいいけど、プレゼン等にはやや小さい。

しかし、レイトレーシングができると
円弧の多角形表示がちょっと気になります。

PS:なおここで設定したLightとReflectは*.skpファイルに保存されます。

図はGSUにおまけでついていたもので
屋根のReflectを20%、壁のReflectを5%に設定し、入口に立方体を描き加え、その色を赤にし(分かりやすいように)、Lightを100%にしたものです。
光源の感じが出てると思います。
なおLightは影になる部分に置かないと、その効果は出ません。囲まれたインテリアには威力を発揮するはずです。
2 左は5面が不透明の壁で前面のみガラス

中はガラスの向こうの壁を消去

右は天井にLightを設置

SUでは問題ないのですがPodiumでレイトレーシングすると左のように、他の面で囲まれていると中が殆んど見えません。
右のように室内にLightを入れることで、中がガラス越にはっきり見えるようになります。
3 Aはご存知SUの画面。
但し、左面は手前が表、右面は手前が裏
この条件で手前からレンガのマテリアルを貼ると、表からも裏からも貼れる。表裏はデフォルトでは色が違うけど、設定で同じにすることも出来ます。

BはこれをPodiumでレイトレーシングしたもの。
右の裏からマテリアルを貼ったものは反映されていません。

Cは両面とも手前を表にしたもの。
ちゃんとマテリアルが反映されています。

Podiumは表に貼ったマテリアル(含ガラス)しか認識しません。

後ほどPodiumでレイトレーシング画像を作ることを前提にSUで図面を描くときは、表裏をはっきりさせる必要があります。
4 SU画面で5方向囲まれた平面の中に
小さな立方体を配置します。

この立方体は奥の壁からは離してあります。

もちろん、立方体の必要はありません。直方体でもOKです。
小さな立方体を選択し
PodiumでLight10%に設定しレイトレーシングします。
立方体の照明器具になります。
この場合各面は手前が表でなくてはなりません。
単独で立方体を作る場合はいいのですが、
内側の壁から作ると「厚みゼロの壁」の場合、
そこからプルされた立方体は外側が裏になります。
次に選択した立方体を右クリックして
make groupにチェックを入れると
立方体が消え、全てが光源になります。
これをオムニライトと言います。
omnilight の omni は全とか総の意。

この場合、光量は著しく増えます。
絵はLight1%。
この場合は立方体表面の裏表は関係ありません。

この場合、光量は立方体の色(明度)で調整しないと、1%以下には設定出来ません。
5 「Follow Me」の機能を使うと
SUで球もドーナツも作れます。
この場合(ドーナツの例)
円の手前が裏で赤矢印方向に掃引すると
出来たドーナツの外側が裏面となってしまうので注意が必要です。
(後で表裏は変更できます)
6 半円を正方形に沿って「Follow Me」すると
こんな屋根が出来ます。
7 「Follow Me」で壷を作ってみました。

赤い壷:Reflect20%

青い壷:透明度 50%
Reflect 20%

台:Reflect 0%

でPodiumでレイトレーシング
34分かかりました。
他のCGソフトに比べ、ちょっと遅いようです。

Podiumを使う際はSUで設定する透明度をもっと上げる必要があります。

やはり曲面の角々が気になりますね。
青い壷の Opacityを20(透明度80%)にしてみました。ガラスのデフォルトは50。

↑で懲りたので画像サイズを 230×150にしましたが、それでも14分。

向こうの赤い壷が透けて見えています。

Podiumを使う場合はガラスの透明度はデフォルトのままでは弱いので、Opacity20( 透明度80% )ぐらいまで上げる。
8 「Follow Me」でカクテルグラスを作る。
グラスの透明度:Opacity20
グラスのReflect:50%
でPodiumでレイトレーシング:約10分

人工照明を入れたら遅すぎて止まりそうなんで断念。SUの平行光線のみにしました。

Bryceの方が早いし安定している。
Shadeはもっと早い。

正規版の課題は、まずスピードアップ。
9 まくら。

円を矩形に沿って「Follow Me」させます。
2次曲面の接続になるので、平面に展開可能。
つまり、布(2次平面)で作れる形。

これは透明度もLightもReflectもないので
レイトレーシングは1分かかりません。
10 右はSUの画面。
外側が表で、表からマテリアルで色をつけてあります。
これをPodiumでレイトレーシングすると、このようになります。
表から貼ったマテリアルはPodiumでは裏側にも適用されます。
厚みが零だから、当たり前のことかもしれません。

Podiumでは裏表を区別するには、SU以上に実体としての厚みをつけるようにしなければいけません。

上のSU画面での上部の十字の線は、広がりを持たない(光を反射しない)のでPodiumでは表示されません。

同様にSUの地面も、実体としての床を矩形で作らないと反映されません。
11 SU上ではあまり気にならないかもしれませんが、10の項でもそうですが、Podiumでレンダリングすると、円の角々感が気になってきます。
これはデフォルトでは円の表示が15度刻み(24分割)になっているからです。
円の外周を選択し、右クリックメニューで Entity Info を表示し、Segments を、それぞれ72(5度刻み)に変更してみます。
こうなります。
これなら、充分でしょう。
12 キャンドルを作ってみましょう。
右図はキャンドル本体をPodiumでレンダリングしたもの。
キャンドルの上に細長いチューブを描き、赤い色をつけ、細長いチューブ全体を選択し、右クリックメニューで Make Group にチェックを入れます。

この選択状態のまま、Podiumを起動し、Light を 100% に設定。

グループ化することで、オムニライトオブジェクトが出来ます。 omni は全とか総の意味。

すなわち、このグループ化されたものが全光源になります。
Podium でレンダリングすると、こうなります。
細長いチューブが消えて、赤い光が空間を照らし、床にはキャンドルの影も出来ています。
しかし、光源が見えないのでは困ります。

そこで、楕円球(オムニライトを包むチューブでもいい)を作り、オムニライトを包み込んでみましょう。

楕円球の色はグレー、opacity を20に設定(透明度80%)。
これで、Podium でレンダリングしても赤い光源(炎のつもり)が見えるようになります。

オムニライトを使う場合は、このようにガラス状のオブジェクトの中に入れると雰囲気が出ます。

現実の照明器具と同じ理屈ですね。
ここでオムニライトのみで照らしてみます。

SUのBackground の色が、Podium では環境光として扱われるので、これを黒にする。

View→Tourguide→Settings→Colors で
Sky と Ground のチェックをはずし、Background を黒にする。
(この設定はSU6では Window→Styles に変更されました)
13 SUは面の表と裏を区別するが、表からも裏からもマテリアルを貼り付けることが出来ます。

これを利用して、4m×4m 高さ 3m のキューブの部屋を作り、外側の壁を透明にし、内側からはレンガの壁を貼ると、外側からは手前の壁は表だから透明になり、奥の壁は裏だからレンガになります。

これはどの方向から見ても手前の壁が透明になるので、良く使われるSUの便利な機能です。
ところが、これをPodium でレンダリングすると、4方向全ての壁が透明になります。
奥の木とポストが透けて見えています。

これは 3 で述べたように、Podium では面の表から貼ったマテリアルしか認識せず、その場合表も裏も同じマテリアルになる(10)からです。

床は裏から貼ったカーペットが認識されていません。

SUの便利な機能もPodiumでのレンダリングでは使えません。
14 SUに付録でついている住宅で夜景を作ってみましょう。

右図はそのまま Podium でレンダリングしたもの。影の時刻は noon。背景色(background color) は薄いグレー。
これは何層かにグループ化されているので、右クリックメニューで全体を explode し、更に窓部分をも explode し、ガラスが選択できるようにします。

ガラス部分を Shift キーを押しながら全て選択し、ガラスの色を黒、opacity を10にしてマテリアルを変更します。

Podium ではガラスは黒で opacity を低く設定した場合に透明度が増します。

オムニライトを2階に二つ、1階に2つ配置します。(12参照)

夜にするために、平行光線のタイムゾーンを夜明け前に設定。
View→Tourguide→Settings→Colors で
Sky と Ground のチェックをはずし、Background を黒にする。
(この設定はSU6では Window→Styles に変更されました)

Podiumでレンダリングすると、右図のように夜景が出来上がります。
15 机の上に MailBox を置き、上方二つのオムニライトで照らしてみました。

影が二つできていることに注目。

複数の室内照明で照らされると複数の影ができます。そのことが室内らしさを演出します。
オムニライトを近づけてみました。

いっきに明るさが増します。
屋外平行光線は減衰しませんが、
オムニライトは拡散しますので
距離の二乗に反比例して、明るさが減衰します。

暗いかなと思ったら、オムニライトを近づけると良いでしょう。

机、mailbox とも reflect を 50% に設定してあります。
16 フォトレスティックなレンダリングでは光の効果は重要です。

光には、大きく分けて次の3種類があります。

1:平行光線(太陽光)
2:環境光(天空光)
3:人工照明

平行光線は時間設定で方向を制御できます。

環境光は settings の colors で設定する背景色(background)です。他に空の設定がありますが、Podiumβ版では色が正確には反映されないようです。
(この設定はSU6では Window→Styles に変更されました)

人工照明はPodiumで設定できる Lightがそれに対応します。

右図は、環境光の効果のみで mailboxを照らしてみました。
環境光は地上より上のどの方向からも来ますので明確な影はできません。
光の明るさは、色の明度に相当します。
右は白です。
次は環境光に相当する背景色を黒にし、時間を noon にしたものです。

平行光線の影響のみが表されます。
環境光がないので全体的に暗くなりますが、影はくっきりと出ています。
環境光と平行光線を重ねた効果です。

背景色を白、時間を noon にしたものです。


人工照明の効果は15を見てください。
17 オムニライトの形状・大きさはその光量にどう影響するかの実験です。

右の図、
上から小さいオムニライト
細長いオムニライト
大きいオムニライト

3つとも、その中心位置は揃えてあります。
結果は、3つとも右図の通り。

オムニライトは形状・大きさは関係しない。

その中心の位置のみが関係する。

12で縦に細長いオムニライトを作りましたが、意味がなかったようです。
18 4m×4mの板の中心、高さ2mの位置にオムニライト (Light=100%)を置いてみました。
高さ 1m の場合。
高さ 0.5m の場合。

光の照らす範囲が小さくなった分、
明るくなっています。
高さ 0m の場合。

光の照らす範囲が更に小さくなった分、
更に明るくなっています。
19 18と同様の実験をオムニライトでない、通常のライトで行いました。

高さ 2m の位置に長さ3mのキューブを置き、Light=100%に設定。
但しグループ化はしない(オムニライトにしない)。

光源自体が見えますね。

18のオムニライトに比べ、かなり暗い。
高さ 1m の場合。

オムニライトと異なり、光源の形状に合わせて机が細長く照らされています。
高さ 0.5m の場合。
高さ 0m の場合。


結論

1:オムニライトは光量は増えるが、その光源がいかなる形状でも点光源となる。


2:通常のライトは光量は少ないが、その光源形状に忠実である。
20 ■平行光:太陽の直射光
       SUの時刻で方向を設定。

■環境光:SUの背景色で設定。
       色の明度が光の輝度になる。

■点光源:Podiumのオムニライト

■面光源:PodiumのLightで設定。


平行光と環境光は距離で減衰しません。
点光源と面光源は人工照明であり、距離で減衰します。
21 鏡の実験


鏡面:色は黒、reflect=100%

地球儀を挟んで右に枠のない大きな鏡、
左に枠のある小さな鏡を配置します。
枠のある鏡の裏から見たもの。
地球儀の虚像が4つ確認できます。
(実体は枠のある鏡に隠れています)

4次反射まで確認できるのは
Podiumくん、なかなか優秀。
22 山の模型・・・

Bryceの地形オブジェクトをOBJファイルで
SUにインポート。

Bryceからのエキスポート
SUでのインポート
に関してはDXFよりOBJファイルの方が調子がいいようです。
OBJファイルのインポートはrubyPlugInを使用。
23 同上

針の山

SUでは困難な異形体を作るのに
Bryceの地形データは使える。
24 同上、Bryceからのインポート。

「石」

マテリアルを調整すれば布にもなります。
25 マテリアルを布にしてみました。

オパシティを40%にして、うっすらと透明感(布の薄さ)を出します。
26 「遺跡」

景観作成ソフト Bryce の雰囲気はある程度伝わるようです。
27 Bryceの地形オブジェクト(開いたポリゴンメッシュ)で作成したものをOBJファイルでイクスポートし、objloader.rbのPlugInを使ってSUにインポートし、Podiumでレンダリング。
オムニライトの室内照明のみ。
上の色を白にし、
選択右クリックでSoftenにチェック。

Smooth normals と Soften coplanar の両方にチェックを入れ、角度(degree)を 65°に設定。

テーブルクロスをかけたレストランのテーブルに見えるだろか?

布の場合は Podiumでreflectはゼロのままのほうが柔らかみが出ます。