MayaのArnold を使ったAOテクスチャー(アンビエントオクルージョンマップ)を作成する方法

Mayaでアンビエントオクルージョンマップを作成する手順を紹介します。

以前はTransfer Maps を使用してテクスチャーに焼き付け（ベイク）てアンビエントオクルージョンを作成していましたが、MayaにArnoldが実装された為 Transfer Maps からアンビエントオクルージョンの項目がなくなり、Arnoldのテクスチャーレンダリングの機能を使ってアンビエントオクルージョンをテクスチャーに焼き付ける方法に変わりました。

手軽に生成できるので参考にしてもらえたらと思います。

index

AO(アンビエントオクルージョン)とは
モデルに Arnoldのアンビエントオクルージョンシェーダーをアサインする
アンビエントオクルージョンをテクスチャーマップにベイクする
まとめ

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AO(アンビエントオクルージョン)とは

アンビエントオクルージョンマップの作成方法を紹介する前にAO(アンビエントオクルージョン)の説明をしたいと思います。

AO(アンビエントオクルージョン)の表現手法

グローバルイルミネーションを簡易的に表現するための手法

環境光(ambient)からどのくらい遮蔽されているかを算出して明暗を割り出します。

簡易的な計算で割り出しますが、その代わり高速で結果もリアルなのでとても効果的な手法です。

AO(アンビエントオクルージョン)のカラーの算出方法

基本的な考え方としてシェーディングポイントから上半球内に複数のレイを飛ばして、レイが上半球内に幾つヒットしたかの比率からカラーを割り出します。

カラー値の計算方法：
レイが上半球内にヒットした数 / 飛ばしたレイの数　= カラーの値

シェーディングポイントからレイを3本飛ばす設定にした場合を例にします。

・3本飛ばしたレイが全て上半球にヒットした場合

計算：3/3 = 1

1 = 明るい

・3本飛ばしたレイが遮蔽されて1本も上半球にヒットしなかった場合

計算：0/3 = 0

0 = 暗い

・3本飛ばしたレイの2本だけが上半球にヒットした場合

計算：2/3 = 0.666….

0.666.. = 薄暗い

上記以外にシェーディングポイント間の値を補完して中間値を割り出す事によってスムーズなグラデーションのアンビエントオクルージョンが表現されます。

[MAYA]ArnoldのAO(アンビエントオクルージョン)を頂点カラーとしてベイクする手順

MAYA2017でレンダラーのmental rayが外され、メンタルレイの機能である「バッチベイク」を使ったAO（アンビエントオクルージョン）の頂点カラーベイクができなくなってしまいました。では、mental rayにかわるレンダラーとして...

モデルに Arnoldのアンビエントオクルージョンシェーダーをアサインする

車のモデルを用意しました。

このモデルからアンビエントオクルージョンマップを生成して、その生成したアンビエントオクルージョンマップを再びこのモデルにアサインしたいと思います。

フラットライティングにすると全て塗りつぶされ輪郭以外認識できません。

アンビエントオクルージョンマップを生成後に、この車のモデルにアサインしてアンビエントオクルージョンの効果を確認してみましょう。

Hypershade・ハイパーシェード　を開いて

左側の項目からArnoldを選択

aiAmbientOcclusion をクリック

アンビエントオクルージョンのシェーダー

aiAmbientOcclusionが作られました。

aiAmbientOcclusion　シェーダーのアトリビュートで設定を変更できます。

Samples:　レイの数　サンプルを多くするとノイズが減ります
Spread:法線ベクトルの角度スプレッド
Falloff：オクルージョンの減衰率
Near Clip :シェーディングされる点から最小の距離を指定
Far Clip :シェーディングされる点から最大の距離を指定
White：ベースの色
Black：影の色
Invert Normals：表面をトレースするか裏面をトレースするか
Self Only：同一オブジェクトのみ影響
Trace Set : オブジェクトセットがトレースされるかを定義。ArnoldParameters Tag をプロパティで使用
Inclusive : トレースを包括的モードにするか、排他的モードにするか選択
Normal：法線ベクトルを出力

基本的にはデフォルトで良いと思いますが、

[Samples] [NearClip] [FarClip] あたりを調整して

UV展開したモデルに aiAmbientOcclusion　をアサインします。

左右対称のモデルなので片側だけにアサインしました。

関連記事 aiAmbientOcclusionシェーダーのアトリビュート設定については
以下の記事を参照してください。

MAYA Arnold のシェーダー「aiAmbientOcclusion」の設定を解説

アンビエントオクルージョンをテクスチャーマップにベイクする

テクスチャーにアンビエントオクルージョンをベイクする為に　

Render To Texture を開きます。

Arnold > Utilities > Render Selection To Texture

Render To Texture の設定が表示されました。

Output Folder : テクスチャーを出力するフォルダ
Resolution : 出力するテクスチャーマップのサイズ
Camera Samples : アンチエイリアシングの品質
Filter : 最終的なピクセルカラーにするためのフィルタータイプ
Filter Width :フィルタの幅
Shader Override :現在アサインしているものとは別のシェーダーを割り当てる
UV Set :　UV セット
Extend Edges :　UV展開したモデルつなぎ目を修正
　 OFF:空白部分を黒くする　ON:空白部分をつなぎ目付近の色で塗りつぶす　
Udims :
All Udims :
U Start :レンダリングされるU座標のオフセット
V Start :レンダリングされるV座標のオフセット
U Scale :出力イメージのU方向スケール
V Scale :出力イメージのV方向スケール
Enable AOVs :AOVシェーダーを有効に
Normal Offset :ベイク処理するための精度係数
Sequence :フレームシーケンスをレンダリング

設定したら　[Render] をクリック

プログレスバーで処理の進行を表示後

設定したフォルダにアンビエントオクルージョンがベイクされた

　exr ファイルが出力されました。

exrフォーマットのファイルはPhotoshopで読み込めるので後から細かな調整も可能です。