グローバル イルミネーション

選択可能なグローバル イルミネーション オプションに関するトピックをまとめています。

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グローバル イルミネーション (間接ライティング、間接イルミネーションとも呼ばれる) は、ジオメトリやマテリアルのサーフェスとライティングの相互作用をシミュレートし、シーンに正確なライティングを追加します。グローバル イルミネーションでは、相互作用するマテリアルの吸収や反射も考慮されます。

3D ワールドにおける光の動作のシミュレーションは、動きや相互作用をサポートするライティングか、シーンで過度に動的またはインタラクティブなライティングを必要としない事前計算されたライティングを使用して処理されます。

Unreal Engine では、グローバル イルミネーション ソリューションで選択可能な複数のライティング パスを提供します。また、多くの場合、これらのライティング パスは二者択一ではなく、シームレスに融合できます。たとえば、同じシーンで動的ライティングとベイクされたライティングの両方を使用することができます。

比較のため、次のリストに、プロジェクトで、事前計算されたグローバル イルミネーション パスまたは動的グローバル イルミネーション パスを選択するメリットを示します。

  • ライティングを変更する必要がないシーンに最適です。

  • パフォーマンス コストはライトマップ テクスチャのロードと格納に必要なメモリに比例します。

  • 結果の品質と正確性は、ベイクされジオメトリに適用されるライトマップ テクスチャのテクスチャ解像度によって決まります。

  • デフォルトでスタティック メッシュと BSP ジオメトリをサポートしています。

  • ライティング データを格納するために、スタティック メッシュでライトマップ UV の設定が必要です。

  • 動的ライティングと組み合わせて使用できます。

  • ライトのオンとオフの切り替えや時間帯システムを採用するなど、ライティングを変更する必要がある場合に最適です。

  • 大規模なオープンワールド環境では、(時間帯システムがないとしても) ライティングのベイクは実現困難な要件です。動的 GI を使用するうえで、ベイク時間、メモリ使用量、テクスチャ保存、再生が考慮要素になります。

  • パフォーマンス コストは、使用する手法によって、リアルタイム計算の方が大幅に高くなる可能性があります。

  • 品質と正確性は、多くの場合、パフォーマンスとトレードオフになります。一部の動的 GI 手法は、リアルタイム使用で制限されます。

  • デフォルトですべてのジオメトリ タイプをサポートしています。

  • 事前計算されたライティングと組み合わせて使用できます。

事前計算されたグローバル イルミネーション

Unreal Engine のライト ベイク システムには、ライトマス グローバル イルミネーション システムを使用して CPU または GPU 上のライティング データを計算します。この事前計算されたライティング手法を使用すると、情報をテクスチャに格納して、その後ジオメトリに適用することで、リアルタイムでは不可能な高品質の結果を実現できます。このライティング手法は、動的に変更できないため、ライティングを変更する必要のないプロジェクトや、動的ライティングが制限されるモバイル プロジェクトに適しています。

  • CPU ベースのライトマス では、 Unreal Swarm と呼ばれる個別のプロセスと CPU を使用して、ライティング データを計算、生成します。この手法では、単一のマシンを使用したり、ライティング データを分散させてファームを構築することができます。

  • GPU ベースのライトマス では、現在使用しているマシンの NVIDIA GPU を使用します。この GPU では、DirectX 12 とレイ トレーシングをサポートしてライティング データを計算して生成します。

事前計算されたグローバル イルミネーション手法

事前計算されたグローバル イルミネーションを取り上げているトピック

動的グローバル イルミネーション

Unreal Engine の動的グローバル イルミネーション手法は、プロジェクトにおける動的間接ライティングのための、リアルタイムでスケーラブルなソリューションを提供します。この手法は、ライティングのベイクやセットアップといった労力を追加することなく、ワールド内のオブジェクトを配置、移動、ライティングすることができます。また、動的間接ライティングとは、1 日の時間の流れを正確にシミュレートしたり、ライトのオン/オフを切り替えることで、光を正確に跳ね返したり、反射させたりすることができます。

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  • 次世代コンソール向けに設計された Lumen は、完全に動的なグローバル イルミネーションおよび反射のシステムです。Lumen は、デフォルトの動的グローバル イルミネーション システムで、複数のレイ トレーシング手法を用いてグローバル イルミネーションと反射に大規模に対処します。

  • スクリーン スペース グローバル イルミネーション (SSGI) は、カメラ ビュー内で現在表示されているオブジェクトのみに基づいて、シーン内のオブジェクトにグローバル イルミネーションを生成するポスト プロセッシング エフェクトです。これは負荷が低く、加算的なエフェクトとして、既存の事前計算されたグローバル イルミネーションまたは動的グローバル イルミネーションと併用すると最も効果的です。

  • レイ トレーシング グローバル イルミネーション

    • ブルートフォース は、オフライン レンダラが間接ライティングを解決する方法をエミュレートします。ただし、レンダリング速度は低下します。

    • ファイナル ギャザー は、2 パス アルゴリズムを使用して、シーン全体にシェーディング ポイントを分散させ、シェーディング ポイント履歴にそれらのシェーディング ポイントを再接続させることで、リアルタイム レイ トレーシング グローバル イルミネーションの品質とパフォーマンスを適切に調整します。

動的グローバル イルミネーションに関するトピック