オクルージョンとは ?

「オクルージョン」とは、遮蔽を表現する手法です。
「アンビエントオクルージョン (AO : Ambient Occlusion)」とも呼ばれます。
Shade3Dではver.20の「PBRマテリアル」で新たに項目が追加されました。
ここでは、オクルージョンについて一般的な説明を記載します。
なお、Shade3D ver.20段階ではオクルージョンを作成する標準機能はありません。

オクルージョンは、形状の凹凸を元にテクスチャに対してグレイスケールの遮蔽の濃淡をマッピングし、
陰影を強調する効果を出します。
光学的に正しい影/陰ではありませんが、PBRの表現ではよく利用されます。
AOで表現するものは、影ではなく「遮蔽」になります。
そのため、シーンの光源の配置に限らず汎用的に使用できる要素になります。

例えば以下の図の場合、ある一点から半球状にレイを飛ばし衝突を確認しています。

この場合は、5回のうち3回の衝突が発生したことになります。
「1.0 – (3/5) = 0.4」がオクルージョン値になります。これが0.0(黒)に近いほど遮蔽が発生することになります。
これを、あらかじめ割り当てられている「重ならないUVマップ」のイメージに、1ピクセルごとに割り振っていきます(焼き付け、ベイクと呼ばれます)。
このテクスチャイメージを「オクルージョンマップ(アンビエントオクルージョンマップ : AOマップ)」と呼びます。

上の画像では、首や脇、股部分が暗くなっています。
これは陰(Shade)ではなく、アンビエントオクルージョンのテクスチャマッピングになります。

オクルージョンあり/なしの比較

下画像は、左がオクルージョンなし/右がオクルージョンありです。
分かりやすいように、オクルージョンを強調しています。

図形ウィンドウプレビューでのリアルタイム表示や、大域照明を使用しないレイトレーシングのレンダリングでも、
オクルージョンを使用することで陰影部分に変化が付きます。

頂点カラーとしてオクルージョンを指定

また、頂点カラーとしてオクルージョンを指定する方法もあります。
この場合は、UVの指定とテクスチャは不要です。
下画像は、左が頂点カラーのオクルージョンなし/右がオクルージョンありです。

ただし、この場合は頂点カラーとしてオクルージョンの濃淡が割り当てられるため、
面の分割を十分に細かくする必要があります。
元が細かい面で構成されるポリゴンメッシュに対してオクルージョンを割り当てる場合は、
テクスチャを用いない分、頂点カラーを使用したほうが容量を削減できる利点があります。

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