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概要
Aximmetryの多くの機能の一つは、仮想環境とリアルタイムまたは事前録画されたビデオフィードを合成(コンポジット)することです。これはバーチャルプロダクションの根本的で重要な要素です。
この合成を実現するために、私たちはビルボードを使用します。
Billboardとは
Billboardは、カメラの映像と仮想環境を相互作用させるための仮想オブジェクト(長方形)です。入力とBillboardは密接に連携しています。Billboardを使用して入力の内容を表示し、仮想環境に配置します。
注記:標準仮想スタジオシーン([Studio]:News Room\News Room - VirtualCam_3-Cam.xcomp)におけるビルボード配置の例。
唯一の例外は、入力内容を仮想スクリーンに表示する場合です。この場合、ビルボードは不要です。Aximmetryネイティブレンダリングエンジンでは既定の解決策が用意されており、こちらではUnreal Engineで作成した仮想スクリーンへの入力表示方法を確認できます。
プロジェクトで使用するスタジオカメラごとにビルボードが必要です。
注記: ビルボードはAximmetryネイティブレンダリングエンジンとUnreal Engineワークフローの両方で使用されます。Unrealシーンでは、仮想カメラ1台あたり最大3入力(Unrealの制限により最大3ビルボード表示)まで使用可能です。Aximmetry側ではビルボード数の制限はありません。ただし、ほとんどのハードウェア構成では、同時に8つ以上のビルボードを処理できません。
Aximmetryネイティブレンダリングエンジンにおける仮想カメラコンパウンドのビルボード
すべての仮想カメラコンパウンドにはビルボード機能が含まれます。
仮想カメラコンパウンドの詳細はこちら - Virtual Camera Compounds
プロジェクトに仮想カメラコンパウンドを追加すると、ビルボードが自動的に追加されます。
ビルボード番号パネルはBILLBOARDSコントロールボード内にあります:
ピン値パネルには、パネルが選択されている際にビルボード # パネルのピンが表示されます。
注:選択はパネルの青い枠で示されます:
各行は、スタジオカメラからの入力と対応するビルボード(すべての設定を含む)のワークフローを表します。この例では、3つのカメラを含むコンパウンドを使用しています:
入力の数だけビルボードが存在します。
ビルボードの配置
このステップから始めることをおすすめします。シーンにビルボードを配置することは、最も基本的で重要なステップの一つです。
前面に配置
デフォルトでは、Billboard はシーンの原点に配置されます。
Billboard パネルを選択し、Pin Values パネル内のPut In Frontトリガーを探します。
Put In Frontを押すと、Billboardは現在使用中のカメラの前面に移動します。これにより、Pin Values パネル内のTransformation 値が自動的に上書きされます。
床に配置
このトリガーは、ビルボードの現在位置の直下に存在する仮想床またはモデルを自動的に検出します。その後、トランスフォーメーション値内の高さ値(「Pos」の2番目のフィールド)を上書きします。
注:検出プロセスは、ビルボードの位置(ビルボードの底面)から1~2メートル上方の地点から開始されます。この位置にオブジェクトが存在しないことを確認してください。近くの3Dモデルやエフェクトが正確な検出を妨げる可能性があります。
Transformation
Pos (Position)の値を変更することで、シーン内のBillboardの位置を調整できます。
NOTE: The Pos (Position) パラメーターは、以下の軸(左から右)を調整します:X(左右)、Y(上下)、Z(前後)。値はメートル単位です。
NOTE: The Rot (Rotation) パラメーターは、以下の軸(左から右)を調整します:rX、rY、rZ。対応する軸周りの回転を度単位で調整します。
NOTE: The Scal (Scale) パラメーターは、Billboard のすべての軸に沿ったサイズを調整します。これは元の値の乗数として機能します。
NOTE: Pin Values パネルの値をマウスとショートカットを使用して細かく調整できます。詳細な手順は、Flow Editor ドキュメントの Modifying Number Values セクションを参照してください。
垂直位置
Y値(中央の値)は、仮想床のY位置より少し高く設定する必要があります。
注:仮想床の高さはグラフィックデザイナーが持つべき情報です。AOをオンにしてAOが視認できるまで高さ調整し、その位置でY位置を視覚的に設定できますが、それ以上は調整しないでください。
仮に仮想床のY位置が0.168だとします。この場合、ビルボードのY位置を少なくとも0.169に設定する必要があります。
下の画像では、ビルボードの変換のY座標が適切に設定されています。タレントの下のAOが確認できます。しかし、タレントが浮いているように見える点に注意してください。この時点では完全に正常です。次のセクションで対応します。
これは2つの理由から非常に重要です:
- 適切に設定されていない場合、AOが表示されません(床の下に隠れてしまいます)、
- タレントの反射が現実的になりません。
回転
Billboardを配置すると、デフォルトでは常にカメラの方向に自動的に回転します。この設定は「カメラを向ける」機能で変更できます。この機能の詳細はこちらをご覧ください。
必要に応じてRot(Rotation)値でBillboardを回転させることができますが、この機能は「カメラを向ける」機能をオフにした場合のみ有効です。
Billboardを配置する際は、Transformation gizmo機能を使用するとより簡単かもしれません。
リフト
Billboardを配置し方向を設定した後、このステップを続けることをおすすめします。
通常、入力画像では、タレントの足と画像の下部との間に一定の距離があります:
そのため、ビルボードの下部を仮想表面に合わせると、タレントが空中に浮いているように見えます:
仮想カメラの位置がスタジオカメラの位置から離れるほど、浮遊感が強くなります。
ビルボードを下げてもタレントをバーチャル地面に合わせると、AOが消えてしまいます。
リフト機能はこの問題を解決するのに役立ちます。
この機能はビルボードの下部をオフセットし、タレントをバーチャル地面に合わせつつAOを維持できます。
値を下げるほどビルボードが下がります:
これでも改善されますが、バーチャルカメラを少し上げるとさらに良くなります:
NOTE: バーチャルカメラのパースペクティブは、スタジオカメラのパースペクティブにできるだけ近い状態に保つことが推奨されます。
Scal - Scale
バーチャル環境と比較して、入力のサイズが現実的でない場合があります。
Scale機能を使用すると、ビルボード上の画像をタレントの実際のサイズに合わせることができます。
ご覧の通り、タレントが本来よりもはるかに小さく表示されています:
ここでは、ビルボードのスケールが適切に設定されています:
スケールを適切に設定するのは、サイズグリッド機能を使用すると非常に簡単です。
ビルボードのサイズグリッド
ビルボードパネルの電球アイコンをクリックして、ビルボードにサイズグリッドを表示します。
グリッドの1マスはデフォルトで50x50 cmです。
例えば、タレントの実際の身長が約2mだと仮定すると、グリッドを使用してビルボードを適切にスケールできます。グリッドによると、タレントは2mを超える高さで表示されていますが、これは以前にリフト機能を使用し、ビルボードの下部にオフセットが追加されたためです。
この機能は、ビルボードのサイズ、向き、配置などを表示することで、ワークフローの効率化にも役立ちます。
また、ビルボードを視覚的に配置、回転、拡大縮小するには、Transformation Gizmosを使用できます。
反射
バーチャルプロダクションで最適な結果を得るためには、反射の設定が必須です。適切な反射の設定には、いくつかの追加手順が必要です。
詳細な設定方法については、以下のリンクをご参照ください。
カメラ方向
現実的なバーチャルカメラの動きを実現するには、デフォルト設定の「カメラ方向」を使用するのが最適です。これにより、カメラが移動する際にビルボードが自動的にカメラの方向に回転します。これは、バーチャルカメラが移動してもビルボード上のコンテンツの比率を維持するために必要です。
3つの値があります。
カメラ方向
カメラが移動する際にビルボードをカメラの方向に保持します。
パララックスや長いカメラ移動に便利です。
ビルボードは2次元のため平らです。カメラを極端な位置に移動すると、ビルボード上の画像が歪んで見えます。
カメラ平面
カメラと平行に保持します。ドリー移動に便利です。より自然な見た目になります。
オフ
このオプションを選択すると、ビルボードは一切回転しません。
Flip
ビルボードを垂直軸に沿って反転します。
Shadows
シャドウに関する専用のドキュメントがあります。
Transparency
Transparencyのデフォルト値はNormal (1)です。
変更しないでください。
Highlight Cover
明るい背景光源からのブライトニングとフレア効果は、ビルボードに表示(Off)するか、ビルボードで覆う(On)かを選択できます。
AO
AO(アンビエントオクルージョン)は、タレントの下や仮想床に表示される仮想的に生成された接触影です。
AOに関する情報は、シャドウに関する専用ドキュメントでご確認ください: Ambient Occlusion
カット
ビルボード内の入力サイズをカットスライダーで調整できます。
これらのスライダーはビルボード内の入力を切り取るだけで、ビルボードのサイズや位置は変更されません。
例えば、シーンにビルボードを適切に配置した後、入力の端付近に異常を発見した場合、ビルボードのサイズや位置を変更せずに、入力の端を切り取ることができます。
これらのカットスライダーは、クロップパネルのカットスライダーとは異なります。クロップパネルの機能は、ビルボードの中心を固定したまま、ビルボードを切り取りオフセットすることです。
まずクロップパネルを使用し、必要に応じてビルボードのカット機能を使用することをおすすめします。
フォースディスタンスとフォースディスタンスAO
透明なオブジェクトの後ろにあるオブジェクトは、カメラからのオブジェクトの中心の距離に基づいてレンダリングされます。まず最も遠いオブジェクトがレンダリングされ、次にカメラに近いオブジェクトがレンダリングされます。
透明なオブジェクトの中心にビルボードを配置した場合、ビルボードが透明なオブジェクトよりも先にレンダリングされる可能性があります。これにより、ビルボードが透明なオブジェクトの後ろにあるように見えます。
フォースディスタンス
これにより、ビルボードの中心をカメラに近づける距離(カメラに近づける)に強制的に設定し、正しくレンダリングされます。
注意:透明なオブジェクトの距離に注意してください。
フォースディスタンス AO
AO に対して同じ動作を行います。
メーター不透明度
サイズグリッドの不透明度を調整します。
エッジフェード
ビルボード全体のエッジをフェードさせます。デフォルトでは、エッジフェードサイドが「なし」に設定されているため、エッジフェードは無効になっています。
この機能は様々な場面で有用です。例えば、タレントがビルボードの領域から退出する際の滑らかなフェードアウトや、キーイングの不備による不自然なエッジを柔らかくする際に活用できます。
エッジフェードサイド
ビルボードのどの側面をフェードさせるかを指定します。
エッジフェード量
フェード効果の強さを制御します。
これらのエッジフェードパラメータを設定する際は、キーヤーをオフにすると便利です。
例えば、以下の例ではキーヤーをオフにし、エッジフェードサイドを左に設定しています:
異なるカメラでのビルボードの可視性
可視性パネルを使用すると、バーチャルカメラ1、2、3などでのビルボードの可視性をオン/オフできます。
この例では、3つのカメラと3つのビルボードを含むVirtualCam_3-Camコンパウンドを使用しています。そのため、各VISIBILITYパネルには3つのボタンが含まれます。各ボタンは仮想カメラを表します。
NOTE: 注意:最初に説明したように、BILLBOARDSコントロールボードの各行は、ビルボード/入力ペアのワークフローを表します。したがって、VISIBILITY 1パネルはBILLBOARD 1の表示/非表示を切り替えます。
例1:
CAM 1でVISIBILITY 1と2(Billboard 1とBillboard 2)を表示するように設定します。
現在、CAM 1 には 2 つのビルボードが表示され、CAM 1 のみに表示されます。
例 2:
VISIBILITY 1 と 2(ビルボード 1 とビルボード 2)を CAM 2 で表示するように設定します。
CAM 1 を表示すると、ビルボード 1 のみが表示されます。
画面上の情報テキストは、上記画像の下部に「INPUT 1」と表示されます。これは各入力のデフォルト命名規則であり、INPUTパネルのNameパラメータを使用して変更可能です。
しかし CAM 2に切り替えると、Billboard 1(INPUT 1)とBillboard 2(INPUT 2)が表示されます。
Unreal Engine を使用した仮想カメラコンパウンドにおけるビルボード
前述の機能の多くは Unreal Engine でレンダリングされたシーンでも同様に動作します。ここでは Unreal レンダリングされたビルボードの差異と追加機能に焦点を当てます。
Aximmetry DEでは、ビルボードをAximmetryでレンダリングするかUnreal Engineでレンダリングするかを選択できます。双方に利点と欠点があります。
カメラコントロールボードの「CAMERA & RENDER SETUP」パネルを選択します。その「Pin Values」内にAllow Virtualsスイッチがあります。
Allow Virtuals: OFF
Aximmetryは、タレントのイメージをUnrealシーンの上にレンダリングします。バーチャルオブジェクトはタレントを遮蔽し、反射と影がサポートされます。カメラ画像はノイズや歪みを加えずに正確に再現されます。
バーチャルオブジェクトを許可: ON
合成は完全にUnreal内で行われます。仮想オブジェクトはタレントを遮蔽でき、反射と影の両方をサポートします。
ただし、仮想オブジェクトを許可がオフの場合とは異なり、ビルボードはUnrealシーン設定ドキュメントの「ビルボード前面のオブジェクト」セクションに記載されている情報に従って設定されたオブジェクトによってのみ遮蔽されます。
この方法では、タレントはUnrealシーン内のライトで照らされます。仮想カメラの動きもサポートされています。タレントの画像品質がわずかに低下する可能性があります。
Lit
BILLBOARDSコントロールボードに戻り、作業するビルボードを選択します。
この機能をオンにできるのは、バーチャルオブジェクトを許可がオンの場合のみです。
オンの場合、Unrealシーンのライトがビルボードに影響を与えます。
この例では、Unrealシーンに強力な緑のスポットライトを12個配置しました。Litがオフの場合、ビルボードはUnrealシーンのライトの影響を受けません:
Litをオンにすると、ビルボードはスポットライトの影響を受けて緑色になります:
深度レンダリング
Render To Depthはデフォルトで有効になっています。
シーンに非平面反射(例:スクリーン空間反射やLumen)を使用している場合、ビルボードの内容が反射される可能性があるため、このオプションをオンにする必要があります。
このオプションをオンにすると、ビルボードがレンダリング深度情報に含められます。ビルボードの内容が反射される表面には、平面反射を使用することを一般的には推奨します。
逆トーンマッピング
Unrealのトーンマッパー(ポストプロセス)は、ビルボードの色を大幅に歪める可能性があります。このオプションは、トーンマッパーがビルボードに与える影響を軽減するために使用されます。
このオプションを有効にするには、Allow Virtualsも有効にしている必要があります。
注意:この機能と高度に処理されたビルボードテクスチャを組み合わせると、予期しない結果が発生する可能性があります(Aximmetryでテクスチャが正常に表示されていても)。例:Adjusterモジュールで明るさを大幅に増加させる場合。これは、この機能がピクセル値が特定の範囲内にあることを想定しているためです。範囲外の値はクリップされ、テクスチャの詳細が失われます。
明るい背景用のアルファ補正
非常に明るい背景は、ビルボードを過度に透明にします。このオプションは、この問題を解決するために設計されています。デフォルトでは無効になっています。
注意:アルファ補正は、一部のケースで正しく処理されない場合があります。DOF(深度ボケ)のボケやビルボードの後ろにある透過オブジェクトなどが、レンダリングエラーを引き起こす可能性があります。
レイトレーシング反射強度
レイトレーシング反射強度を、反射の明るさがビルボードの明るさと一致するまで増加させます。
レイトレーシングによる反射は、Lumen反射が使用される場合のみ、かつレイトレーシングによる影が有効な場合にのみ適用されることに注意してください。さらに、反射対象物(この場合、ビルボード)がカメラから見えなくなっている場合のみ、反射はレイトレーシングで処理されます。これは、対象物がカメラの視野外にある場合、レンダリングエンジンは既に表示されている反射を単純にコピーできず、代わりにレイトレーシングを用いて反射を正確に計算する必要があるためです。
注: スタンドアローン・レイトレーシング反射(Unreal Engine バージョン 4 から 5.3 で利用可能)もこのパラメータの影響を受けます。
Unreal における反射の詳細については、Unreal Scene Setup (Green Screen) ドキュメントの反射の項を参照してください。
カメラコントロールボードへ進む
ビルボードの設定が完了したら、バーチャルカメラの設定を行うためにカメラコントロールボードへ移動できます: