Unity 6の照明、マテリアル、環境の更新に関するヒントを最新のHDRP電子書籍で入手してください

次のゲームのために息をのむような環境と超リアルなライティングを作成する準備はできていますか？それなら、最新のeBookをダウンロードするのを待たないでください：HD レンダーパイプライン（Unity 6版）におけるライティングと環境。

Unity 6では、HD レンダーパイプライン（HDRP）が物理的に正確なライティング、高忠実度のマテリアル、シネマティックエフェクトを提供し、シーンをより没入感のあるものにします。

ボリュメトリックフォグと影を使ってシーンに深さを加えましょう。Cloud Layersを使ってリアルな空を作成し、Lighting Scenariosを使って昼から夜へのリアルタイムの遷移を実現します。高度な水システムを使用して、波、コースティクス、泡を伴った海や川を満たします。SpeedTreeのダイナミックな植生で風景を生き生きとさせ、レイトレーシングを使用して、磨かれた金属の柔らかな光沢から層状のガラスを通る光の複雑なダンスまで、新しいレベルのリアリズムをキャプチャします。

このガイドはUnity 2022 LTS版から更新されています。この版の主な著者は、映画やテレビで15年以上の業界経験を持つ3Dおよび視覚効果アーティストのWilmer Linで、現在は独立したゲーム開発者および教育者として活動しています。

この最新の版では、Unity 6および6.1に含まれるHDRPのすべての機能をカバーしています。高性能コンソールやPCをターゲットにしたプロジェクトで美しいビジュアルを作成するために必要なノウハウとインスピレーションを得るために、HDRPドキュメントと一緒に使用してください。

注意：HDRPが全く初めての方は、Unity LearnのチュートリアルHD レンダーパイプラインの始め方をチェックしてください。

このガイドは、HDRPの広範なツールセットをナビゲートするのに役立つように設計されています。照明、環境効果、レンダリング技術、最適化戦略など、興味のあるトピックに直接ジャンプできます。

各章は独立していますが、多くのトピックが相互に関連していることに注意してください。例えば、HDRPの照明システムは複数のセクションにわたり、物理的な光の単位、ボリューム、ポストプロセッシング技術をカバーしています。

同様に、地形、水、空、霧システムなどの環境関連機能は、没入型の世界を作成するためにしばしば連携して機能します。HDRPの機能をより完全に理解するために、関連する章を一緒に探求してみてください。

このガイドの新しいバージョンへの追加点を見てみましょう。

2022 LTSのHDRPから移行する方のための電子書籍のハイライトです。

ライティング

LightBaker:HDRPの新しいバックエンドLightBaker v1.0は、ベイクを開始する際にシーンの状態の「スナップショット」を取得し、毎フレームシーンの変更を継続的にチェックするのではなくなりました。ベイクは手動でキャンセルされない限り中断されず、不要な再計算を減らし、エディタのパフォーマンスを向上させます。

Baking Profile:Lightingウィンドウは、GPU Lightmapper用のGPU Baking Profileを提供します。この機能は、ライトマップをタイルに分割し、より速いベイクまたは低いメモリ使用量のために最適化されたプリセットを持っています。

Adaptive Probe Volume (APV)の更新:LightBakerは、ライトマップから独立してライトプローブとAPVをベイクできるようになりました。APVは、空のオクルージョンベイクもサポートし、GameObjectが環境プローブからの空の色を使用して動的に照明を調整できるようにします。これにより、APVを使用して昼夜サイクルをシミュレートできます。

レイトレーシングの改善:レイトレーシング では、レイトレーシング加速構造に対するより多くの制御を提供する新しいAPIが含まれています。

バイキュービックサンプリングによるライトマップ:この特徴は、ライトマップをぼかし、滑らかにすることができ、低解像度でもより高品質に見えるようにします。これは、ベイクされたライティングを使用する大規模な環境にとって有益であり、メモリとパフォーマンスの制約により低解像度のライトマップが必要になる場合があります。

エリアライトの改善:エリアライトは、範囲減衰のために「ピロー」ウィンドウ関数を使用するようになりました。これにより、より滑らかにフェードアウトし、異なるマテリアルタイプとより良く機能しながら、CPUメモリ使用量を削減できます。

パストレーシングの改善:ディスクおよびチューブ型のエリアライトが、パストレーシングでサポートされるようになりました。ボックスライトも、正しい照明動作を保証するために修正されました。さらに、ボリュメトリックフォグコントロールがエリアライトに追加され、よりリアルな大気効果のためにその影響を微調整できるようになりました。

環境効果

惑星パラメータ:ビジュアル環境オーバーライドの共有パラメータセットは、ボリュメトリッククラウド、フォグ、物理ベースの空など、さまざまな環境効果に影響を与えます。

物理ベースの空の音量:PBR空の音量は、いくつかの事前計算ステップを削除することで最適化され、最小限のパフォーマンス影響でリアルタイムの空の更新が可能になりました。新しいオゾン層が追加され、地平線近くの空の色の精度が向上し、よりリアルな夕暮れ効果が得られます。

また、遠くの物体（山や雲など）を見るときに、大気中の粒子による光の吸収をシミュレートする空中の視点が可能になりました。

ボリュメトリッククラウド:雲はもはや遠方の平面でクリップされず、地球の曲率制御はビジュアル環境設定に集中化されました。

水システム:水システムは、水面上のGameObject変換のサポートを強化し、移動、回転、負のスケーリングを含みます。Unity 6.1は、泡や水平な水の変形（波のような）を出力するためのShader Graph用の水デカールターゲットを導入します。

ボリュメトリックフォグ:ボリュメトリックライティングのパフォーマンスが最適化されました。

パフォーマンスの最適化

動的解像度：Unity 6.1は、空間的および時間的ポストプロセッシング（STP）を導入し、近くのピクセルからの詳細を強化する空間的アップスケーリングと、エッジを洗練するために前のフレームを使用する時間的アップスケーリングを組み合わせた新しい高品質の画像アップスケーリング技術です。

GPU常駐ドロワー:新しいGPU常駐ドロワーは、複雑なシーンをレンダリングする際に大幅なパフォーマンス向上をもたらすBatch Render Group APIを活用しています。

可変レートシェーディング (VRS):可変レートシェーディング (VRS)は、カスタムパスをサポートし、特定の画面領域での動的なシェーディング解像度の調整を可能にし、視覚品質を維持しながらGPUの負荷を軽減します。

パッケージマネージャーサンプル

パッケージマネージャーのHDRPサンプルプロジェクトは、一貫性のために再構築され、パイプライン全体での説明と共有リソースが強化されています。

リットマテリアルサンプル:このシーンのすべてのマテリアルは、HDRP/リットシェーダーを使用しており、さまざまなマテリアルタイプ（例：スタンダード、サブサーフェススキャタリング、異方性など）を示しています。各サンプルは、HDRPが異なる表面上でリアルな照明をどのように処理するかを強調しています。

透明マテリアルサンプル:このシーンは、HDRPが透明度をどのように処理するかを示しており、屈折マテリアル、透明オブジェクトのスタッキング、透明マテリアルからの影を含みます。ラスタライゼーション、レイトレーシング、パストレーシングを切り替えて、さまざまなレンダリング技術を探ります。

ボリューメトリックサンプル:このシーンは、ボリューメトリックフォグ、3Dテクスチャ、Shader Graph効果、およびブレンドモードを紹介しています。サンプルは、いくつかのフォグ効果、プロシージャルノイズ、煙の要素を再現する方法を示しています。

環境サンプル:この島のシーンは、島の地形と海水システムの上にいくつかの異なる雲のセットアップを示しています。

水サンプル:このプロジェクトには、新しい水の洞窟サンプルシーンが含まれています。このシーンでは、カスタムパスとボリューメトリックフォグが水システムのコースティクスバッファをサンプリングして、上級者向けの水レンダリング技術を紹介します。ローリングウェーブシーンは、水平変形を実装する方法を示しており、ローリングウェーブのような効果を可能にします。

レンズフレア

Unity 6では、レンズフレアが視覚的忠実度とワークフローを改善するためにいくつかの新機能で強化されました：

改善されたXRサポート:レンズフレアは、XRアプリケーションとの互換性が向上し、さまざまなデバイスで一貫したフレア効果を保証します。

リングプロシージャルシェイプ:新しいリング状のプロシージャルフレアにより、同心円状のフレアを作成でき、明るい光源に便利です。

再帰的なレンズフレアアセット:レンズフレアアセットは、他のレンズフレア内の要素として使用できるようになり、より複雑で層状のフレア効果を可能にします。

放射状グラデーションサポート：プロシージャルシェイプは、放射状グラデーションをサポートするようになり、より自然な見た目のフレアを提供します。

ライトオーバーライド機能：新しいライトオーバーライド機能により、複数のフレアが単一の光源の影響を受けることができます。これにより、複数のライトのためのレンズフレア効果の設定が簡素化されます。

髪と毛

高品質ラインレンダリングボリュームオーバーライド は、ユーザーが頂点ごとにセンチメートル単位で髪の幅を定義できるようになり、制御と精度が向上します。

以下は、幅 0.01 cm の均一な幅を使用して桃の毛を作成する例です。

さらに、新しいスクリーンカバレッジベースの LOD モードは、ビューポートの可視性に基づいて髪の束を動的にカリングします。アーティストは、アニメーションカーブを使用して束の密度を制御でき、x 軸はスクリーンスペースのカバレッジを表し、y 軸はレンダリングされる束の割合を定義します。これにより、パフォーマンスと視覚的品質が向上します。

このガイドが、皆様が次のプロジェクトで HDRP に取り組むきっかけとなれば幸いです。

Unity の電子書籍は、経験豊富な開発者、アーティスト、テクニカルアーティスト向けに、Unity の ハウツーハブ とドキュメントの ベストプラクティスセクション で見つけることができます。