すべてのジオメトリが照明なしで表示されます。ディフューズカラー、発光カラー、テクスチャのみが表示されます。シーン内のすべてのライトが無視されます。

作業用ライトには複数の設定が用意されており、Lighting Propertiesウィンドウ(ディスプレイツールバーの Work Lightsボタンをクリックして、 Properties を選択)で設定することができます。 Work Lights は Scene Lights よりも高速にレンダリングされますが、場合によっては、 Scene Lights と同等の品質には到底及びません。

• Headlight: 従来の“肩越し”遠方ライト。

• Dome Light: 環境マップを設定することができる環境光。

• Physical Sky: 現実世界のパラメータに基づいてリアルな太陽と大空をモデル化した2灯のライトセットアップ。

• Three Point Lighting: 典型的なキーライト、フィルライト、バックライトで構成された3灯のライトセットアップ。

Headlight 以外のすべての作業用ライトセットアップでは、オプションでシャドウを落とすことができます(ただしパフォーマンスに影響します)。 Work Lights モード時は、シーン内のすべてのライトが無視されます。

Houdiniのほとんどのライトタイプは、GPUシェーダでモデル化されているので、最終レンダリング結果に近似した出力を生成します。 そのため、インタラクティブにライティングを調整することができます。 3D Viewer Display Options内の Lights タブには、ライティング品質とインタラクティブパフォーマンスのバランスを調整する設定が含まれています。

• Max Light Count : シーンライトの数がこの数を超えると、この上限までで明るいライトのみがレンダリングします。インスタンスライトはこの制限にカウントされません。これによって、数百個以上のライトが存在する場合でもシーンのインタラクティブ性は損なわれません。

• Max Instanced Lights : インスタンス化されたシーンライトの総数がこの数を超えると、この上限までのライトだけでレンダリングされます。これによって、数百個以上のライトが原因でシーンのインタラクティブ性が損なわれるのを回避することができます。

• Light Sampling : エリアライトや環境光などの一部のライトは、それを正確にモデル化するために、多数の光線を表面からライトまで送信する必要があります。しかし、ノイズ除去を行なうことで、この高サンプル数の必要性を低減することができます。

• Fast Interactive Sampling : タンブル操作やハンドルドラッグといったインタラクティブなアクションを行なっている間は、サンプル数を削減します。

レイトレーシングは、GPUアクセラレーションのレイクエリ(光線照会)を使用して、より正確なライティングとシャドウを計算します。 このテクニックから生じるノイズを低減するために、 Denoise if Needed を有効にすることを推奨します。 あるいは、ノイズ除去によってインタラクティブ性が著しく低下する場合には、 Light Samples を上げることを検討してください。

レイトレーシングは、シャドウが有効な場合にインスタンス化されたライトのシャドウも有効になり、 Ambient Occlusion のより優れた感じを出すことができます。

レイトレーシングは、ジオメトリ用にさらにGPUメモリを必要とし、ジオメトリのメモリコストを約2倍に増加させます(実際に増えるメモリコストはGPUドライバに依存します)。

アンビエントオクルージョンは、微細な表面の凹凸を視覚的に表現し、微妙な陰影を加えることでシーンの空間感覚を高めます。

Use Ray Tracing が有効な場合、これは、シェーディング表面から短い距離の光線を送信することで、正確なオクルージョンシェーディングを行ないます。 この光線距離、光線の広がり具合、オクルージョンの暗さを変更することができます。 Use Ray Tracing が無効な場合、これは、精度の低いSSAO(スクリーンスペースアンビエントオクルージョン))シェーダを使用します。

ライトのシャドウを生成します。 Use Ray Tracing が無効な場合、シャドウマップが生成されます。 これには、追加のパス処理と、ライト毎に少量のGPUメモリが必要になります。 シャドウマップのサイズとメモリは3D Viewer Display Options( Lights タブの Shadows セクション)で管理することができます。 Use Ray Tracing が有効な場合、シャドウマップは不要です。

マテリアルがMaterialXノードでないVOPで表現されている場合、デフォルトのビューポートマテリアルが使用されます。 これは、基本的なライティング、複数テクスチャ、ライトベースのテクスチャをサポートしています。 Mantra Surface MaterialおよびPrincipled Shaderにはこれらのプロパティが組み込まれていますが、 Edit Rendering Parameters インターフェースを介して他のシェーダのパラメータにも追加することが可能です。 ビューポートレンダリング系パラメータはSHOP/OGLサブフォルダ内にあります。 参照されたノード上にビューポートプロパティタグが付けられたパラメータのみがビューアに表示されます。

バンプ・法線マップはサーフェスに詳細を加えることができます。ディフューズ、スペキュラ、反射マップは、カラーのサンプリングに使います。不透明度マップは、複数のディフューズテクスチャを使う時に簡単に透明度を設定することができます。(他にも最初のディフューズレイヤでは不透明度を指定することができます)。

シェーダの処理に関しては、最終的な法線は、頂点法線による補間または法線マップから計算されます。さらにバンプマップはその法線を乱します。

法線とビュー方向は、スペキュラ反射の計算で使います。スペキュラマップはスペキュラハイライトに一定のマテリアルのスペキュラカラーを乗算して色をつけるのに使います。光沢係数はアルファチャンネルにコード化され、 Specular Map パラメータセットを使った光沢範囲にマッピングすることができます。さらに反射マップを使えば、スペキュラカラーが反射ベクトルを使って反射マップを検索した値で乗算されます。

ディフューズカラーは、頂点カラーの補間(あれば)の合成であり、ディフューズマップ(あれば)で乗算、一定マテリアルディフューズカラーで乗算されます。

不透明度は頂点アルファの補間(あれば)、一定マテリアルアルファで乗算、不透明度マップ(あれば)で乗算、最後に最初のディフューズレイヤのアルファチャンネル(ディフューズテクスチャにアルファチャンネルがあれば)で乗算することで決まります。

さらにカスタム効果を得たいのであれば、MaterialX VOPsまたはシェーダPrimsを使用することで、ビューポート用マテリアルを生成することができます。 ほとんどのMaterialXノードがサポートされています(詳細は、MaterialXを参照してください)。

ビューポートレンダラーがOpenGLの場合に、カスタムGLSLシェーダをビューポートで使うのであれば、それらのシェーダをすべてのケースで適切に動作せるにはいくつかのガイドラインに準拠させる必要があります。OpenGLシェーダの書き方を参照してください。 とはいえ、MaterialXシェーダネットワークにはもっとアクセス可能なシェーディングソリューションが備わっているので、カスタムシェーダには可能な限りMaterialXシェーダネットワークを使用することを推奨します。

MatCapシェーディングモードは、MatCapマテリアルを適用することができます。 何もマテリアルが割り当てられていない場合に、これをデフォルトのマテリアルタイプに設定することができます(Display OptionsのMaterialタブの Default Material オプションを使用)。 MatCapテクスチャは、固定ライティングとマテリアル情報を表現しています。 MatCapマテリアルは、いかなる形式のライティング(例えば、Work LightsやScene Lights)にも反応しません。 Houdiniには、いくつかのデフォルトのMatCapマップが用意されており、その他はオンラインで入手可能です。

マテリアルは、MaterialX VOPs(オブジェクト用とSOPs用)またはMaterialXシェーダPrims(LOPs用)で定義することができます。 ネットワーク全体がMaterialXノードで構成されている必要があるので、例えば、“Add”の代わりに“Mtlx Add”を使用しなければなりません。 マテリアルは、サーフェス(ポリゴンメッシュ、NURBS、サブディビジョンサーフェス)とカーブ(ポリゴンカーブ、Bezierカーブ、NURBSカーブ)に対して定義することができます。 カーブはリボンで表示され、その線幅はwidthアトリビュートから取得されます。

出力ノードは以下のどれかを使用することができます:

• Mtlx Standard Surface

• Mtlx Surface

• Mtlx USD Preview Surface

• Mtlx OpenPBR Surface

• Mtlx GLTF PBR Surface

• Mtlx Unlit Surface

• Mtlx Displacement

出力ノードが上記のどれでもない場合、その出力ノードの1番目の入力が発光カラーとして使用され、視覚化用途のライトシェーディングは行なわれません。

BSDFノードとEDFノードには基本的なビューポート表示機能しかありません。 BSDFsは、パラメータを合成してレイヤ化され、ビューポートのシェーディングエンジンに適用されます。 EDFsは、単に均一カラーとして発光カラーにマッピングされます。 これらは、テクスチャとカラーの基本的なプレビューを表示しますが、必ずしもオフラインレンダラーがシェーディングするものを正確にプレビューできるわけではありません。

一部のMaterialXノードは対応していません:

• Curve Adjust

• Blur

• HeightToNormal

• Ambient Occlusion(代わりにビューポート設定が使用されます)

• すべてのライトノード

• EDFノードとVDFノード

• Subsurface BSDFノードとGeneralized Schlick BSDFノード

MaterialXでのビューポートの制限事項は以下のとおりです:

• Coatに対して異なる法線を指定することができません。

• SheenとCoatを同時に適用することができません。

• Thin Filmはサポートされていません。

• サブサーフェススキャタリングサーフェスは、ディフューズに定数サブサーフェスカラーのみを追加します。

• サーフェスシェーダをミックスさせると、各サーフェスシェーダの最終カラーをブレンドするのではなく、サーフェスシェーダのパラメータをブレンドします。

ポイントは、そこにSprite SOPが存在すれば、スプライトとしてレンダリングすることが可能です。 ジオメトリ上にgl_spriteblendDetailアトリビュートが存在しない限り、スプライトは常に透明オブジェクトとして描画されます(このgl_spriteblendDetailアトリビュートはVisualize Properties SOPで追加することができます)。 スプライトとは常にカメラの方向を向いたパーティクルの中心に配置した小さなテクスチャのことです。 スプライトは、 Medium Quality または High Quality の透明モードの時に、ボリューム以外のすべての透明オブジェクトの後に描画されます。

ディスプレイオプションのGeometryタブの Particles セクションにあるパラメータを使用することで、スプライトの表示を変更することができます。

ボリュームは、パフォーマンスを犠牲にしてボリュームの見た目を良くする色々な品質レベルでレンダリングすることができます。ボリュームはシャドウを落としたり、受け取ったりしません。またアンビエントオクルージョンがボリュームに影響を与えることもしません。ボリュームは透明なしでレンダリングして、ボリュームの実外形を生成することができます。

ボリュームはデフォルトでは128×128×128の16ビット3Dテクスチャの使用に制限されています。より大きなデータセットを使うには、この制限をディスプレイオプションの Texture ▸ 3D Textures で調整することができます。

ボリュームは、透明オブジェクトの前で、不透明なbeauty renderの最終パスで描画されます。

これは、単純な深度ベースのフォグシェーダを用意します。 フォグのカラーと密度を調整することで、様々な種類の大気(霧、煙霧、埃)のルックをモデル化することができます。 カメラ近くでフォグが発生しないように、または、極端に遠い場所でベタ塗りのフォグが形成されないように、深度値の範囲を制限することもできます。 さらに、特定の距離を超えたオブジェクトが何もフォグを受けないようにする深度クリップがあります。 これは、背景画像と背景プレートにフォグがかからないようにするのに役立ちます。

均一フォグは高さで制御することもできるので、曇り空や地面に沈下した煙を作成することができます。 最終的に、シーン内の一番明るいディスタンスライトを太陽として使用することで、そのフォグに単純な照明を加えることができます。 ディスプレイオプションの Fog タブ内の Uniform Fog ディスプレイオプションを参照してください。 どのライティングモードでも均一フォグを利用することができます。

ボリュームフォグは、ライトがフォグを照らして、そのフォグからブルームと光線を生成することができるもっと高度な大気エフェクトです。 これには High Quality Lighting モードである必要があり、 そのルックはシャドウの恩恵を大きく受けます。 このフォグの Quality パラメータは、照明に使用されるボリュームのサイズを決定し、この大気エフェクトの全体的なパフォーマンスが決まります( Low Volumetric が高速で、 High Volumetric は遅いですが非常に高品質です)。

ボリュームフォグのパラメータは、 Uniform Fog の多くのパラメータと同じです。 大きな違いは、 Depth Range パラメータでは、ザラザラな見た目のフォグにならないように、フォグを照らすライト周辺の境界をきちんと決めなければならないことです。 狭い深度の範囲で前景にボリューム照明を使用し、その残りの範囲を埋めるために背景に Uniform Fog を使用すると良いでしょう。

ライトにOpenGL Fog Lightプロパティを使用することで、ライト毎に照明を変えることができます。 少ない数のライトだけでフォグを照明したいのであれば、 Light Intensity を0に設定してから、それらのライトに Light Intensity プロパティを追加してください。

ブルームは、シーン内の明るい箇所周辺にかすかな大気感またはレンズ効果を模倣する単純なエフェクトです。 Bloom Threshold を超えた強度のピクセル周辺にかすかなハロー(後光)が生成されます。 このハロー(後光)のサイズは、そのピクセル強度に基づいており、 Bloom Scale によってさらにスケールさせることができます。 このブルームの明るさもそのピクセル強度に基づいており、 Bloom Intensity によってさらに調整することができます。 このエフェクトには、OpenGL 4.4が必要です。

Depth of Field(被写界深度)は、非ゼロのfStopのカメラ視点の時の焦点領域の外側にあるオブジェクトに対してブラー効果を生成します。 これは、ディスプレイオプションの( Scene タブ下の) Camera Depth of Field で有効にすることができます。 ハードウェアがGL4.4に対応していれば、さらにBokehスプライトを追加することができます。 これは、非常に明るいスポットにBokehブルームを生成します。 このBokeh形状には、円形または画像(ファイルまたはCOP)から指定することができます。 Bokeh Boost は、そのブルームの数と明るさを増やします。

ビューポートのパフォーマンスは、あなたが表示している物(モデル)とあなたが表示している方法(ディスプレイオプション)の2つに影響を受けます。 3D Viewer Display Optionsの Materials タブの Use Materials をオフにすれば、高度なビューポートエフェクトのほとんどが無効になるので、モデルやシェーディングが重い原因なのか調べるのに良い方法です。

モデルが制限要因であれば、色々な事を試してください:

• いくつかのオブジェクトのディスプレイフラグをオフにします。

• Subdivide SOPを使っていれば、Subdivideなしのジオメトリを表示します。Subdivide SOPのレンダーフラグをオフにして、その前のSOPのディスプレイフラグをオンにします。 または、オブジェクトの Display As パラメータによってサブディビジョンが適用されている場合、その Display As をFull Geometryに設定します。

• 3D Viewer Display Optionsの Optimize タブの Culling のオプション、例えば、 Remove Backfaces (バックフェースカリング)をオンにします。 パックジオメトリに関しては、 Scene Polygon Limit を下げることで、遠くにあるプリミティブやオブジェクトが境界ボックスに置換されます。 カメラから近いオブジェクトやプリミティブは通常通りにレンダリングされます。

ディスプレイオプションが制限要因であれば、表示するジオメトリの品質を下げると良いでしょう。 これは、演算ユニットが少ないグラフィックハードウェアまたは古いGPUで一般的な方法です。 次のオプションのすべてが3D Viewer Display Optionsの Lights 、 Geometry 、 Texture 、 Material のタブにあります。

• Scene Lights は、最もパフォーマンスの品質向上に影響があります。 これを Work Lights に切り替えると、より高いパフォーマンスが向上します。特に、シーンにライトがたくさんあって、エリアライト、ジオメトリライト、環境ライト、ポータルライトのような複雑なライトが使われている場合には、最高のパフォーマンスを上げることができます。 たくさんのライトがシーンにあって、一部のシーン照明だけを維持したい場合は、代わりに Max Light Count 、 Light Sampling 、 Max Light Samples を下げてください。

• ボリュームをたくさん表示していれば、 Volume Quality を下げることでインタラクティブ性が改善されます。 Transparency をオフにすれば、さらに品質が悪くなります。

• 透明オブジェクトがある状況で、透明をたくさんのパスでレンダリングするほど、レンダリングが遅くなります。ボリューム、スプライト、1より小さいアルファを持つマテリアル、RGBAテクスチャマテリアルすべてが、透明パスでレンダリングされます。最初に Transparency Quality を下げてから、必要に応じて、それを無効にします。

• シャドウは、特にシーンにライトがたくさんあるときや、エリアライトやポータルライトを使っていて、 Shadow Quality が Area 以上に設定しているとシステムが遅くなる可能性があります。 まずはシャドウ品質を下げてください。 他にも、LOPを使用してScene Graph Tree内のライトを無効にしたり、または、Lightオブジェクトの Enable Light in Viewport パラメータをオフにすることで、ビューア内のレンダリングで使用されるライトを無効にすることができます。

• Hidden Line Ghost 、 MatCap Shaded 、 Wireframe などのシェーディングをしないモードを使用してみてください。

• ビジュアライゼーションをオフにしてください。

グラフィックハードウェアにはオンボードメモリの制限のあるプール(VRAM)があります。この制限を越えると、ジオメトリ、テクスチャ、フレームバッファがシステムメモリのインとアウトをスワップしてしまいます。これは、徐々にフレームレートが訂正されていくフレームレートスタッタという現象が現れます。 Houdiniは、他の領域(OpenCLシミュレーション、COPs、Karma XPUなど)でもVRAMを使用するため、メモリ不足状態を引き起こし、インタラクティブ性能に影響を与える可能性があります。 極端な場合、ジオメトリが消失したり、アプリケーション全体が動作しにくくなったりします。

3Dビューアは以下のような場面でVRAMを使用します:

• ジオメトリ - モデルとパーティクルシステム。

• テクスチャ - マテリアルの2Dテクスチャ。シャドウマップ。環境ライトの環境マップ。ボリュームの3Dテクスチャ。

• フレームバッファ - スクリーンに情報を表示するために使用するテクスチャとウィンドウ。

ジオメトリの使用量はビューポートパフォーマンスで上記で説明したような方法で減らすことができます。

テクスチャの使用量は、 Texture タブの設定を変更することで減らすことができます。 テクスチャの最大サイズまたはそのデフォルトのビット深度を減らすと、マテリアルテクスチャの全体のメモリ使用量を減らすことができます。 Texture タブの Display Textures を無効にすることで、マテリアルテクスチャそのものを減らすことができます。

シャドウマップで使用されるテクスチャは、シャドウを無効にするか、または、レイトレーシングを使用(ただし、これはこれで負荷がかかります)することで解放することができます。

レイトレーシングは、各オブジェクトまたはプリミティブに対してアクセラレーション構造を作成します。 これによって、ジオメトリに必要なメモリ使用量が約2倍になります。このオプションを無効にすると、メモリを解放することができます。

フレームバッファ使用量は、 Scene Antialiasing を下げることで減らすことができます。 Scene Antialiasing は、アンチエイリアス係数(4xまたは8x)でフレームバッファサイズを増やすので、VRAM使用量の主な要因となってしまいます。

フレームバッファメモリはHoudiniのウィンドウサイズが大きくなると増えます。ほとんどの30インチモニタの2560×1536の解像度のような高解像度ディスプレイは低解像度ディスプレイよりもVRAMを消費します。複数モニタを使うと、同様にフレームバッファを2倍、3倍と消費します。