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リアルタイムレイトレーシングこそ未来だ:NVIDIA Project SOLとSubstanceテクスチャ作成

原文:https://www.allegorithmic.com/blog/real-time-ray-tracing-future-nvidia-s-project-sol-textured-substance

YouTubeで100万ビューを超えたNVIDIAのProject Solは3Dコミュニティから高い評価を受けており、リアルタイムレイトレーシング技術とNVIDIA RTXのパワーによって現在実現可能な内容を強調しています。ここでは、Project Solを担当するNVIDIAの才能あふれるアーティストと話し合っていきます。彼らはこのデモ映像で示した内容やSubtace Painterで1つのアセットをテクスチャ生成していくブレイクダウンの完全な動画を含め、どのようにSubstanceで処理しているのかを説明します。

 

イントロダクション

彼らはこのデモ映像で示した内容やSubtace Painterで1つのアセットをテクスチャ生成していくブレイクダウンの完全な動画を含め、どのようにSubstanceで処理しているのかを説明します。

 

Gavriil:こんにちは、Gavriil Klimovです。私はハードサーフェスデザイナーであり、アートディレクターです。 映画やシネマティクスから製品デザインにいたるまでさまざまな役割を通して、約10年間この業界で働いています。

Jacob:皆さんこんにちは、Jacob Norrisです。 10年近くゲームや3Dグラフィックスで働いている環境(エンバイロンメント)アーティストです。 PurePolygonsでの作品から私を知っている人もいるかもしれません。PurePolygonsでは、ゲームコミュニティで共有したり、販売用チュートリアルや3Dアセットを作成しています。

Gavriil:2014年の一時期と2015年の大半をフリーランサーとしてNVidiaに出向き、最終的に2015年にフルタイムとして入社しました。その後すぐに、オリジナルのNVIDIAコンテンツを作成する責任を負うアートチームの組み立てを任されました。Project Solは初期プロダクトの1つです。 将来的にもっと期待してください;)

Jacob: 私の経歴は、本当に面白くて、成功したゲームタイトルの中で沢山のAAA開発者と働いてきました。信じられないほど才能ある同僚から多くの経験と知識を得ることができました。私はまた、可能な限り、フリーランスとしてや個人的なプロジェクト、およびメンターシップのチャンスを利用して、仕事も行ってきました。NVIDIAでは、もともと2016年にフリーランスとしてスタートして、2016年の終わりにはフルタイムの仕事になりました。現在までフルタイムで働いています。私たちが形成した強固なチームと今後一緒に取り組む予定のプロジェクトに非常に満足しています。

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Project Solでの私たちの役割

Gavriil:アートディレクター、これがProject Solの私の役割でした。 プロジェクトが初期段階にあったとき、シネマティックの全体的なルック・アンド・フィールを開始するために初期のコンセプトデザインにしばらく時間を費やしました。インテリアルームの3Dスケッチとサーボアームのスケッチをいくつか手がけました。その時点で、残りのチームも同様に設計作業を開始しました。 最終的に、私はアセンブリが行われるインテリアルーム全体をデザインしました。

チームとして全ての作業を行っているということを常に確実にしたいと思いました。全体的な設計の一貫性と明確性を目指し努力しています。これは、設計上のすべての段階に適用されますが、テクスチャ、VFX、ライトなど、パイプラインのあらゆる箇所に適用されます。 すべてが流れ、一つにつながります。 パイプラインの特定の変更があった場合、時には元のコアを修正して更新が新しい意図を反映していることを確認する必要があります。全ての側面においてシネマティック全体の開発を入念にフォローし、そしてチームは、(特に締め切りを考慮すると)素晴らしい仕事をしました。誰もが彼らの「A」ゲームを持って来ました。

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Jacob:我々はまだプロジェクトに取り組んでいる最中のNVIDIAの小さなアーティストチームだったので、Solの作業中、色々な役職を行う必要がありました。私は、Gavriilと協力して、彼のハイポリモデルのコンバートと最適化を行いました。同様にGregor KopkaIlya Shelementsevのハイポリモデルを最終的なシネマティックでの全てのインゲームアセットにを変換する作業も行いました。プロジェクトの早い段階で、Substance Painterでアセットに使用されているすべてのスマートマテリアルとシェーダを作成するためのパイプラインを設定をはじめました。レベルでのライティング、ポストプロセス設定、アセットの配置もプロジェクトにおける私の責任でした。 私たちはフィードバックに関して非常にオープンな方針を持っています。私の環境制作や他のチームメンバーとの意見交換についてコメントしてくれる人がいれば、素晴らしいですね。 それは常に私が感じるアーティストとして向上する最善の方法です。時には、自分自身やGavriilが、環境内でのVFXの外観を定義するための手助けとしてFred Hooperにフィードバックすることもあります。 Fredの以前の仕事を見たことがないとしても、実際には認識していなかっただけど、知っていると確認しています。David Lesperanceがプロジェクトの途中でプロジェクトに参加しました。彼はシーンを最終状態にもってくための手助けや、Substance Painterでアセットにテクスチャ制作、UE4でのその他多種多様な貢献(最適化、モデリング、ビデオの最終アートワークまで)も含め、とても貴重な戦力でした。私はプロジェクトで、少しだけカメラワークを手伝いましたが、そのほとんどは非常に才能のあるアニメーターBrian Robisonによって完成されました。Brian RobinsonはProject Solに多大なる貢献をしています。最終的に、できるだけビジュアルが輝き、かつRTXのショーケースになるように、「1ショットあたり」のライティング・パスを完成させました。

 

コミュニティからの評価

Gavriil:提示されたグラフィックスの大きな躍進のために、シネマティックは温かく受け入れられると考え、望んでいました。 基本的に、そこにあるレイトレーシングコンテンツはすべて今すぐオフラインでレンダリングすることができます。 Solは、完全にレイトレーシングでありながら、リアルタイムで実行されます。 ライト、 反射、 AO。 GI。 すべてがレイトレースされています。

私たちが長い間見てきたグラフィックス技術の最大の変化を表しています。おそらく、GeForce 3アーキテクチャーが到着した頃と同じ大きさでしょう。これらの製品にある技術を使用しようするであろう仲間となる開発者の方々にとても興奮しています。未来は本当に明るいです。

 

Jacob: リアルタイムレイトレーシングこそが未来です。 3Dの仕事を始めて以来、夢見てきました。リアリズムを生み出し、すべての面倒な「fakes and cheats(偽物と欺瞞)」を体験しなくてすむというメリットは、現在、Raster Renderingで使用している私たちにとってライフセイバーになります。ゲーム内の使用例をいくつも想像することもできます。 - 隅々まで敵を見るために地面に投げたる鏡のような「アクセサリー」や上方から敵に落ちる影のシャープさにも違いがでるでしょう。柔らかい影が地面に近づくにつれてシャープになり、敵との距離がわかります。創造性を持ち得る人であれば、沢山のゲームプレイで使用できるようになると思います。だからこそ、その技術を使用した何か目撃したり、もっと学ぶだろう人はとても興奮しているように感じます。

もちろん、デモがとても美しくできたと感じています;私たちがデモに取り組んだ時間と最善を尽くして技術をみせた方法を評価していただけいると考えています。うまくいけば、今後もこのようなデモをもっと増やし、RTXを使って達成できる大きな利点と現実感を共有し続けることができるでしょう。

 

デモの見どころは?

Gavriil:デモの目的は、リアルタイムレイトレーシングを見せる事が最優先でした。 前述したように、すべてがレイトレースされています。 ライト、AOなど。 そこで現在のラスタライズ技術の限界を示しながら、美しいものをお見せすることに焦点を当てました。レイトレースにより、より素晴らしく、そしてより正確になり、レイトレースなしでは面白みのないショットをシネマティックに多く用意しました。


良い例は、カメラ内オブジェクト上で反射するカメラ外オブジェクトを移動させることです。シネマティック内の全ての個所で発生します。たとえば、ほぼすべてのショットで、メインキャラクターから反射されたカメラ外の黄色のロボットアームを見ることができます。移動中は常にポジションが変化します。 キューブマップでは、これを行うことはできません。RTXでは画面内で発生する反射もずっと正確です。 もう1つの大きな例は、キャラクターの脚を溶接するレーザーショットです。 これは不規則な曲面上を動く反射であり、RTXでのみ可能です。 レイ・トレーシングの作業は、アーティストにとっても大変親しみやすくなっています。 擬似光源、球面反射キャプチャ、キューブマップなどの設定に時間を費やす必要はありません。 ライティングは、想定されている通りに動作し、現実世界のように跳ね返ります。

結論として、Project Solは、リアルタイムレイトレース、すなわちグラフィックスの至高の目標を紹介します。 これは、NVIDIA TuringアーキテクチャとNVIDIA RTXプラットフォームのおかげで可能になりました。 単一のNVIDIA RTX 2080Tiでレイトレースされながら、シネマティック全体がリアルタイムで実行されます。

 

Substanceの使用

Jacob:今回、Substanceはプロジェクト全体で使用されました。 環境は、Substance DesignerとSubstance Painterの両方を使用して、タイリングテクスチャとカスタムペイントテクスチャの両方を組み合わせたものです。 Substance Designerは、多くの基本素材、金属、ゴム、格子、排水、塗料などを作成するのに役立ちました。その後、これらの初期基礎マテリアルをエンジンに持ち込んで、カメラから離れたアセットのシンプルなタイリングマテリアルとして使用しました。その後、これらの最初のベースマテリアルをエンジンに持ち込んで、カメラから離れた資産のシンプルなタイル張りの素材として使用しましたが、ヒーローのアセットやオブジェクトの多くは、1対1のUVマッピングとテクスチャを持っています。このデモでは、リアルタイムで可能な範囲での境界線を確実に押し広げています。4Kのテクスチャだけでなく、三角ポリゴン数の点で「ハイポリ」と考えられるアセットもあります。

Substanceは、必要に応じて新たなアートの方向性に適応する能力を与えるだけでなく、高品質の外観を非常に迅速に達成できることを可能にしました。その一例として、当初は、多くのマテリアルとテクスチャがアセット全体でより多くの摩耗と汚れを持っていました。長期的な観点から、RTXのショーケースにより、多くのマテリアルがよりクリーンな状態にすることを決めました。 そしてこれにより、RTX内でより多くの反射や影を表示したり、リアルタイムのレイトレーシングを行うことができます。

 

3Dチーム

Gavriil:6名のフルタイムチームをです。補助として何名か外部のフリーランサーを起用しました。 1から3ヶ月半でシネマティック全体を完成させました。 このような小さなチームでは大変な作業でしたが、幸いにも多くの火力を持っていました!

Jacob:このシネマティックを実現するために困難に立ち向かう完全なチームでした。Substanceユーザーという面では、David Lesperanceと私だけがデモを通してすべてのテクスチャで作業しました。それは、非常に大きなチームとしての努力であり、最終結果をみてとても幸せです。スマートマテリアルとSubstanceのロスのないワークフローは、プロジェクトの大きな変更の手助けとなりました。およそ1週間から2週間で、環境とキャラクター全体をテクスチャリングすることができました。

 

Substance Painter ビデオブレイクダウン

 

 

タイムズスクエア

Gavriil:RTXはグラフィックスにとって大きな飛躍です。 それは未来であり、しばらくの間に起こった最大の進歩の一つです。 この成果を本当に誇りに思っており、可能な限り多くの場所で紹介したいと思いました。私たちは大胆なことを決めました。 タイムズスクエアの映像は、RTXの発売キャンペーンの一部です。 タイムズスクエアでの自分達仕事を見るのは本当に素晴らしいことでした。

 

今後のプロジェクトとSubstance

Jacob:Substance Designerのマテリアルライブラリとベースマテリアルセットを拡張したいと思っています。 我々が持っているサーフェスタイプの数、コントロールのオプション、Substance Painter内のクイック調整を増やすことで、プロジェクト全体で一貫して高品質の外観を維持しながら、もっともっと迅速に制作するスピードと柔軟性を得ることができます。 Allegorithmicチームが他の新しいツールやトリックをリリースが今から待ち遠しいです。

All images courtesy of NVIDIA

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Gavriil KlimovJacob NorrisDavid LesperanceGregor KopkaIlya ShelementsevFred Hooper.