Karmaユーザガイドライト

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概要
USDライト
ライトツリー
インスタンス
LPEタグ
ライトフィルタ
ビューポートのライティング
Karmaライトプロパティ
- Spread

概要 ¶

Karmaのライティングは、USDに組み込まれたライト関連の機能に大きく依存しています。この章では、USDライティングの基本とKarma固有のプロパティについて説明します。

USDライト ¶

USDは以下の標準的なライトタイプに対応しています。 Karmaは以下のライトタイプにすべて対応しているわけではありませんが、代わりの方法でその効果を模倣することができます。

	CylinderLight	円柱形の光源。
	DiskLight	円形の光源。
	DistantLight	無限に遠い光源。
	DomeLight	無指向性の環境光源。
	GeometryLight	照明を備えたメッシュまたはその他のジオメトリ。
	Point	無限に小さい光源。
	Portal	ドームライトの窓を備えたジオメトリ。
	RectLight	長方形の光源。
	SphereLight	球形の光源。

共通プロパティ ¶

ライトには、現実世界のライティングを模倣する様々なプロパティがあり、アーティスティックなコントロールが用意されています。ディレクショナルライトは、デフォルトではローカルのマイナスZ軸方向に光を放出するように合わせられています。すべてのライトは移動、回転、スケールさせることができます。

Base ¶

Radius

Type がCylinder、Disk、Sphereの時のそのライトの半径。

Length

Type がCylinderの時のそのライトの端から端までの長さ。

Geometry

Type がGeometryの時のそのライトの形状として使用するジオメトリPrimのパス。

Width

Type がRectangleの時のそのライトの領域の幅。

Height

Type がRectangleの時のそのライトの領域の高さ。

Angle

Type がDistantの時のそのライトの角度(単位は度)。

例を挙げると、太陽は、地球から見ると約0.53度です。値が大きいほど、そのライトが広がるので、シャドウエッジが柔らかくなります。

Clipping Range

前方距離より近くにあるジオメトリ、遠方距離より遠くにあるジオメトリを表示しません(ワールド単位)。

Exposure

F-Stopコントロールと同様に、パワー出力を2のべき乗で指数的にスケールします。 0は強度をスケールしません。マイナスの数値は、強度を2乗で弱くし、プラスの数値は強度を強くします。ライトの量が正しくなるように Intensity を設定してから、このパラメータで“調整”することが多いです。

Intensity

ライトのパワー出力に対する線形スケール。

Color

エネルギー線形用語でいうライトカラー。

Texture

テクスチャをライトのエリアジオメトリにマッピングします。現在のところ、これは矩形ライトでのみ対応しています。

Enable Color Temperature

Color Temperature を使用して、ライトカラーを制御します。 Color Temperature で計算されたカラーは、 Color のRGBカラーで乗算されるので、“純粋な”温度カラーが欲しいのであれば、 Color を1.0, 1.0, 1.0に設定してください。

Color Temperature

Enable Color Temperature が有効な時にシミュレーションする温度(単位はKelvin度)。有効な範囲は1000から10000です。値が低いほど暖かく、高いほど寒くなります。デフォルトは、一般的なホワイトポイントであるD65です。

必要に応じて、USDライブラリのUsdLuxBlackbodyTemperatureAsRgb()関数を使って、同じカラー値を計算することができます。

Normalize Power

設定されたパワー出力(ExposureでスケールされたIntensity)をライトの表面積または角度サイズで割ります。これによって、ライトのサイズの影響を受けずに、エネルギー出力を調整して比較することが簡単になります。

Diffuse Multiplier

このライトがシェーダの拡散反応に与える影響をスケールします。これは、非物理的な“調整”です。

Specular Multiplier

このライトがシェーダのスペキュラー反応に与える影響をスケールします。これは、非物理的な“調整”です。

Scale Guide Geometry

ビューア内でライト用に描画されるガイドジオメトリに均一スケール係数を適用します。デフォルト値は、ガイドジオメトリが一貫して実際のワールドサイズになるようにUSDステージの“meters per unit”値を逆数にしたエクスプレッションになっています。

Show in Viewport Camera Menu

このオプションを無効にすると、このライトがビューポート内のカメラメニューに表示されなくなります。これは、プロップに組まれているライトや変更しなくない他のライトを隠すのに役立ちます。

Shaping ¶

Spotlight

ライトをスポットライトに変換するのに必要なAPIをライトに追加します。

Angle

スポットライトビームの広がり角度(単位は度)。

Softness

スポットライトビームのエッジをぼかして、光漏れと照り返しを模倣します。

Left Barndoor

左からライトブロッカーをスライドさせて、スポットライト円錐の一部を覆います。 1.0は、この円錐全体に到達して、すべての光を遮断します。

Left Barndoor Edge

上記のパラメータのキリッとしたライトブロッカーにソフトエッジ分だけ広げます。 1.0は、スポットライト円錐と同じ幅でグラデーションを生成します。

Right Barndoor

右からライトブロッカーをスライドさせて、スポットライト円錐の一部を覆います。 1.0は、この円錐全体に到達して、すべての光を遮断します。

Right Barndoor Edge

Top Barndoor

上からライトブロッカーをスライドさせて、スポットライト円錐の一部を覆います。 1.0は、この円錐全体に到達して、すべての光を遮断します。

Top Barndoor Edge

Bottom Barndoor

下からライトブロッカーをスライドさせて、スポットライト円錐の一部を覆います。 1.0は、この円錐全体に到達して、すべての光を遮断します。

Bottom Barndoor Edge

Focus (checkbox)

ビームの焦点を合わせることができるようにするのに必要なAPIをライトに追加します。

Focus

光の広がりの形状を制御するためのコントロール。 Focus の値が大きいほど、光を中心に引き寄せて幅を狭めます(これは、軸外コサインパワー指数として実装されています)。

Focus tint

軸外カラーの色味。減衰領域で光に色味を付けます。デフォルトはブラックです。

IES

光の角度分布を記述したIESファイルを使用するのに必要なAPIをライトに追加します。

File

光の角度分布を制御する際に使用するIES(Illumination Engineering Society)フォーマットファイル。

Angle Scale

IESファイルで見つかった角度に対するグローバルスケール。

Shadow ¶

Enable

これを有効にすると、このライトで照らされたオブジェクトが(シャドウマスクに従って)影を落とします。

Color

このライトが落とすシャドウのカラーに色味を付けます。これをブラック(0, 0, 0)から変更すると、非物理的な“調整”になります。

Falloff

シャドウが減衰し始める近い距離。

デフォルト値(-1)は、減衰なしを意味します。

Falloff Gamma

減衰ゾーン( Falloff と Distance の間)内で線形距離によるシャドウ強度に対するガンマ(つまり、指数)コントロール。

Distance

このライトが影を落とすオブジェクトをチェックする最大距離。デフォルトは-1、つまり制限なしです。影を落としたいすべてのオブジェクトが特定の距離の範囲内にあることが分かっているのであれば、これを設定することでレンダリングを高速化することができます。

これらの共通アトリビュートに加えて、以下のアトリビュートもあります。

CylinderLight ¶

Height	ローカルX軸に沿ったライトの長さ。
Radius	ローカルX軸を中心としたチューブの半径。
Transform	完全にトランスフォーム可能。

DiskLight ¶

Radius	ディスクの半径。
Transform	完全にトランスフォーム可能。

DistantLight ¶

Angle	光の角度。
Transform	完全にトランスフォーム可能。ただし回転のみライトに影響します。

DomeLight ¶

Transform

完全にトランスフォーム可能。ただし回転のみライトに影響します。

GeometryLight ¶

Transform	完全にトランスフォーム可能。
その他	EmissionおよびEmission Colorはシェーダで制御されます。 Render Geometry Settingsは、Primを光源としてマークするため、Karmaはより効率的にサンプリングできます。詳細については発光マテリアルを参照してください。

PointLight ¶

Transform

完全にトランスフォーム可能。ただし、回転/スケールにはシェイププロパティ( spotlight など)の適用が必要です。

Portals ¶

Transform	完全にトランスフォーム可能。
その他	Render Geometry SettingsはPrimをポータルソースとしてマークします。 Render Geometry Settingsでは、ポータルが影響するドームライトを指定することもできます。

RectLight ¶

Width	ローカルX軸に沿ったサイズ。
Height	ローカルY軸に沿ったサイズ。
Transform	完全にトランスフォーム可能。

SphereLight ¶

Radius	球の半径。トランスフォームを使用すると不均一の球を取得できます。
Transform	完全にトランスフォーム可能。

KarmaSkyDomeLight ¶

Solar Altitude	空における太陽の角度。
Solar Azimuth	Up軸を基準とした太陽の位置。
Turbidity	大気中の埃や塵の量。
Transform	完全にトランスフォーム可能ですが、回転のみがライトに影響を与えます。

Karma Physical Sky ¶

KarmaSkyDomeライトとDistantライトと特別なプロパティの組み合わせ。

詳細は、ノードのヘルプカードを参照してください。

ライトツリー ¶

Karmaは、たくさんのライトを含んだシーンをもっと効率的にレンダリングできるように、自動的に ライトツリー を構築します。これによって、Karmaはどのライトを最も多くサンプリングするべきで、どのライトが高速に解が求まりそうなのかを効率的に判断することができます。ライトに対してこれを Uniform に設定すると、常にそのライトがサンプリングされるようになります。

一部のタイプのライト、または、特定の構成のライトは、ライトツリーに追加されません。ドームライト、IESプロファイルとライトフィルタが適用されたライトは、ライトツリーから除外されます。

詳細は、サンプリング>ライトツリーを参照してください。

Light Properties

Sampling Mode

レンダリングにライトツリーを使用する時、Karmaは互換性のある光源をそのライトツリーに格納しようとします。このオプションは、強制的にライトをライトツリーから除外して、均一なサンプリングになるようにします。場合によっては、これによって速度が落ちるもののライトのサンプリング品質が改善されます。

インスタンス ¶

Houdini20.5以降、USDライブラリは、インスタンス化可能なライトをHydra経由でKarmaに渡します。これによって、ライトをジオメトリと一緒にインスタンス化できるようになり、インスタンス化可能なリファレンスとポイントインスタンサーの両方で動作します。現在のところ、Karmaは、Primvarを介して、または、Primvarを読み込むようにセットアップされたライトフィルタを介して、ライトを制御することができます。

デフォルトでは、Karmaは、lightネームスペース内のPrimvarを、インスタンス化されたライトのそれに呼応する入力にマッチさせます:

Primvar	ライトの入力	型
`primvars:light:intensity`	`inputs:intensity`	float
`primvars:light:color`	`inputs:color`	color3f

別の名前のPrimvarを使用してライトを駆動させたい場合は、ライトフィルタがPrimvarを読み込むようにセットアップすることもできます。

LPEタグ ¶

Karmaは、Light Path Expressions用のカスタムタグに対応しています。ライトに対してカスタムタグを設定するには、Light LOPのKarmaプロパティを使用します。 LPE Tag LOPを使用してLPEタグを追加することもできます。

詳細は、Light Path Expressionsを参照してください。

ライトフィルタ ¶

ライトフィルタをライトに追加することで、照明要素に人為的な修正を加えることができます。ライトフィルタは、Light Filter Libraryを使用して作成します。 Karmaは、ライトフィルタ内でのMaterialXシェーダの使用に対応しています。 Karma Light Projectは、これらのワークフローでは必要不可欠です。

	Karma Light Filter Attenuation	距離に応じてライトの強度/色をどのように変化させるのか制御します。
	Karma Light Filter Barndoor	Barndoor(観音開きの扉)を円錐ライトに追加します。
	Karma Light Filter Gel	光源の色、強度、拡散反射/鏡面反射を調整します。
	Karma Light Filter Gobo	テクスチャを介して光源を投影します。
	Karma Light Filter Projection	ライトの投影空間内の“現在の光線”の深度とUV座標を用意します。

Warning

ライトフィルタが適用されたライトはライトツリーに自動で追加されません。
同じシーン内の多数のライトにライトフィルタを使用することは推奨されていません。

ビューポートのライティング ¶

デフォルトでは、ビューポートは、シーン内で見つかったライトを反映します。ライトが見つからなかった場合、Hydraはヘッドライトを生成します。このヘッドライトの種類には、カメラビューに沿ったディスタントライト、または、ドームライトがあります。ビューポートの右側には、シーンライトをオーバーライドするためのボタンがあります。

利用可能なライティングモードは、選択したレンダーデリゲートによって異なります。
Disable Lighting は、すべてのシーンライトを無効にするので、発光シェーダを確認することができます。Houdiniビューポートでは、それは照明のない見た目になります。
自動ドームライトは、均一なホワイトカラーです。HOUDINI_DEFAULT_DOMELIGHT_TEXTURE環境変数を使用することで、マップを適用することができます。

Karmaライトプロパティ ¶

グローバルプロパティは多くの場合、ライト単位で制御することができます。これらの制御はinputs:karma:light:ネームスペースにあり、通常はそれに呼応するグローバルプロパティに対する乗数です。乗算またはスケールさせることをプロパティで指定しなかった場合、そのプロパティは上書きとして機能します。

Spread ¶

矩形ライトにのみ、Karmaには特別なspreadパラメータがあります。これをエリアライト投影に当てることで、ディスタントライトと単純なエリアライトをなんか“ブレンド”した感じにすることができます。

次項カメラ

概要 ¶

USDライト ¶

共通プロパティ ¶

Base ¶

Shaping ¶

Shadow ¶

CylinderLight ¶

DiskLight ¶

DistantLight ¶

DomeLight ¶

GeometryLight ¶

PointLight ¶

Portals ¶

RectLight ¶

SphereLight ¶

KarmaSkyDomeLight ¶

Karma Physical Sky ¶

ライトツリー ¶

インスタンス ¶

LPEタグ ¶

ライトフィルタ ¶

ビューポートのライティング ¶

Karmaライトプロパティ ¶

Spread ¶

Karmaユーザガイド

Appendices