IES ライト プロファイル

Unreal Engine 4 の IES ライト プロファイルの使用方法を説明します。

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Illuminating Engineering Society (IES) は、現実世界の測定データを使用した光源からの光の分布を記述するファイル形式を定義します。これら IES フォトメトリック ファイル、または IES プロファイルは、現実世界にある特定の照明器具における輝度とフォールオフを図式化するライティング業界標準の方法です。これにより、照明器具の反射サーフェス、電球の形状、発生するレンズ効果をライティングに反映することができます。このタイプのフォトメトリック ライティングは主にエンタープライズ分野 (メディアとエンターテイメント、建築と製造など) で使用されますが、リアルなライティング効果を得るためゲーム制作でもよく使用されます。

Unreal Engine 4 (UE4) では、IES ライト プロファイルは 1D テクスチャ (グラデーション) です。ただし、これらは実際のテクスチャ ファイルではありません。カーブは、指定された現実世界のデータに基づき、ポイント ライト、スポット ライト、矩形ライトがリアルに光をキャストしているように見えるように、軸の周りを「スイープ」する弧の光の強度を定義します。このカーブ自体は、まるでライトからテクスチャを投影しているかのごとく、ライト全体の明るさに対する乗数のように機能します。しかも、テクスチャを使用するオーバーヘッドや、一部の角度で生じる可能性のあるエラーも発生しません。

以下の例では、IES プロファイルがポイント ライトに割り当てられており、各パネルの左上の図に特定の IES プロファイルの形状が示されています。

クリックしてフルサイズ表示。

テキストエディタで IES プロファイルを開くと、この「Lithonia TE_150S_E17_C」の例のように、広範なメタデータを含む ASCII ファイルであることがわかります。

IESNA:LM-63-2002
[TEST] 11915
[TESTDATE] 1/31/2008
[ISSUEDATE] 1/24/2014
[TESTLAB] ACUITY BRANDS LIGHTING CONYERS LAB
[TESTMETHOD] IES LM-46:2004
[MANUFAC] Lithonia Lighting
[LUMCAT] TE 150S E17 C (SC=1.0)
[LUMINAIRE] PREMIUM ENCLOSED HIGHBAY INDUSTRIAL WITH ALUMINUM REFLECTOR, CLEAR TEMPERED GLASS LENS, AND CONCENTRATING DISTRIBUTION
[LAMPCAT] LU150
[LAMP] ONE 150-WATT CLEAR ET-23.5 HIGH PRESSURE SODIUM, VERTICAL BASE-UP POSITION
[BALLAST] 
[BALLASTCAT] 
[DISTRIBUTION] DIRECT, SC-0=1.05, SC-90=1.05
[_LAMPPOSITION] 0 , 0
[_LAMPTYPE] HIGH PRESSURE SODIUM
[_LAMPWATTAGE] 150
[_LAMPLUMENS] 16000
[_MOUNTING] Suspended
[_FAMILY] TE E17
[_PRODUCTID] 69f8c24f-2e1c-4665-820d-92d61687bd9f
[_INFOLINK] www.lithonia.com/visual/ies/ies.asp?vfile=
[_PRODUCTGROUP] INDOOR HID
[_TERCAT] Highbay, Nonlinear                                
[_TER] 41
TILT=NONE
1  16000  1  11  1  1  1  -1.4  0  0
1  1  189
0  5  15  25  35  45  55  65  75  85  90
0
8461  8664  10082  7108  4474  1272  330  106  54  39  35

使用方法

UE4 で独自の IES プロファイルを使用するには、次の手順を実行します。

ライトをインポートして割り当てる

  1. IES プロファイルをインポートするには、利用可能な テクスチャのインポート方法 を実行します。これには、[Add New (新規追加)] ボタン、ドラッグアンドドロップ、または右クリック メニューを使用します。

  2. シーンから ポイント ライトスポット 、または 矩形ライト を選択します。[Details (詳細)] パネルで、[Light Profiles] の下の [IES Texture] にライト プロファイルを割り当てます。

    IESProfiles_Details.png

事前計算された 静的 ライトのビルドでライト プロファイルを使用すると、ライト プロファイルのマスクと低ライトマップ解像度が原因で低品質な結果が出力される可能性があります。光が当たるサーフェスのライトマップの解像度を上げるか、固定 ライトまたは 可動 ライトを使用すると、最良の結果が得られます。

プロファイル ライティング強度

必要に応じて、次のようにライティングの強度よりも IES プロファイルのライティング 強度 を使用することを選択できます。

IESProfiles_Details2.png

  • Use IES Intensity は、プロファイルのライトの明るさを使用します。無効にすると、選択したライトの強度の値を使用します。

  • IES Intensity Scale は、プロファイルの輝度の寄与度をグローバルにスケーリングします。この値は、[Ues IES Intensity] が有効な場合にのみ設定できます。

テクスチャのプロパティ

IES プロファイルを開くと、テクスチャエディタ[Texture Light Profiles] の下に設定可能なオプションがいくつかあります。

IES_TextureEditorProperties.png

プロパティ

説明

Brightness

IES プロファイルからインポートされたカンデラの輝度です。ライトで [Use IES Intensity] を有効にした状態でこの値が「0」以下の場合、プロファイルはマスキングのみに使用され、ライトはプロファイルによって完全にマスクされます。また、これは [Inverse Squared Falloff] のライトの設定と組み合わせて使用する必要があります。

Texture Multiplier

Tこの編集不可の値は乗数です。球体上で 1.0f に統合される結果にテクスチャ値をマップするために使用されます。

3D ライト プロファイルのビジュアリゼーション

IES テクスチャが割り当てられたライトを選択すると、ライト表現のビジュアリゼーションが表示されます。

Without Light Selected

With Light Selected

追記

パフォーマンス

IES プロファイルは非常に高速にレンダリングされパフォーマンスに大きな影響を与えないことから、ライトのシェイピングには ライト関数 よりも理想的です。

スポット ライト

任意のポイント ライトまたは矩形ライトで IES プロファイルを使用すると、視覚的にはスポット ライトになります。そして、IES プロファイルをスポット ライトで使用した場合は、スポット ライトのコーンが IES プロファイルのエフェクトをマスクすることを除いてポイント ライトと同じように動作します。ただし、スポット ライトの投影領域は (最大で) 179 度の弧であるため、そのポイントを過ぎた IES データは失われてしまいます。

Lights Selected

Lights Unselected

この比較では、IES プロファイルはすべての方向に光を放射しています。スポット ライトで使用する場合、IES データはスポット ライトの Cone Angle (コーン角) にクリップされます。ポイント ライトで使用する場合、IES プロファイルはクリップされません。

ライト プロファイルを取得する / プレビューする

IES プロファイルを取得する最も簡単な方法は、メーカーの Web サイトにアクセスしてダウンロードすることです。ほとんどすべての主要な照明メーカーが無料で提供しているためです。以下にいくつかのリンクを示します。

ライトの IES プロファイルを視覚化するには、無料で入手できる IESviewer などのフォトメトリック ビューアを使用できます。これにより、ライト プロファイルを選択し、プロファイルを視覚化して、UE4 にインポートする前にその見た目をプレビューできます。

IESviewer

画像提供:Andrey Legotin 氏

Lithonia などの一部のメーカーのサイトでは、プロファイルをダウンロードしてプレビューする必要なく Web ブラウザで使用できるプロファイル ビューアがビルトインされています。

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