OLM R&D祭2022 10/20 脱Xgen：Maya上で髪の毛と羽のプロシージャ化

Maya XGenは導入されてから約10年が経過しています。ディズニーで提案されたファイルベースのインスタンサーですが、パイプライン的にもMayaのノードベースにも合わないので、XGenを使用しない新しい髪の毛と羽のツールを作りました。

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1. 脱XGEN
   MAYA上で髪の毛と羽のプロシージャ化
   市川 翔大
   Martin Dulhoste
   © OLM Digital, Inc. 1
   

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2. 概要
   • 以前のプラグイン
   • 新しいワークフロー
   • 新しいガイドツール
   • 羽モデリング
   • カスタムノードエディター
   • ベースカーブツール
   • 今後
   • まとめ
   © OLM Digital, Inc. 2
   

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3. 以前のプラグイン
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4. XGen
   • 大きなジオメトリにプリミティブを配置
   – 地面に草をはやす
   • 2つのバージョン
   – Legacy: メッシュのインスタンス化に優れる
   – Interactive Grooming: 毛の生成に優れる
   • グリッドパターンの問題あり
   • Legacy で
   Interactive Grooming の機能使いたい
   → OLMHair 実装
   © OLM Digital, Inc. 4
   Interactive Grooming のグリッドパターン問題
   Part Com
   b
   Shape Comb, Add…
   Interactive Grooming 機能例
   

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5. OLM Hair
   • ガイド作成、グルーミングビューポートプレビュー
   • ガイドをブラシで成形
   • XGenへのエクスポート
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6. 以前のワークフローの問題点
   • XGenより高速化したい
   • バグ修正、要望対応を柔軟にしたい
   • XGenファイル → パイプラインが大変
   • XGenとOLMHairの行き来が多い
   • OLMHairは羽に非対応
   © OLM Digital, Inc. 6
   ガイド
   ノード
   OLM Hair のワークフロー
   XGen
   ベース
   カーブ
   ノード
   Arnold のレンダリング
   XGen
   ガイド
   Xgen モディファイヤ
   メッシュ
   変換
   

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7. 解決案
   • Yeti
   – ノードグラフによるプロシージャルな
   非破壊的グルーミングが可能
   – 羽対応
   – [欠点]
   • 追加コストがかかる
   • カスタマイズがスクリプトのみ
   • OLM Hairの改定版
   – Maya上でYetiのようなノードグラフを実現
   – プロシージャルのモディファイヤ
   – 羽のモデリングノード
   – 現場の声を反映
   © OLM Digital, Inc. 7
   Yeti のUI (ノードグラフとプレビュー)
   Part Com
   b
   Shape Comb, Add…
   編集の入れ替えや、一部の編集の削除
   

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8. 新しいワークフロー
   © OLM Digital, Inc. 8
   

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9. 新しいワークフロー
   © OLM Digital, Inc. 9
   プロシージャー
   非プロシージャー
   変換
   入力
   ガイド
   ノード
   OLM Hair
   XGen
   ベースカーブ
   ノード
   Arnold のレンダリング
   XGen
   ガイド
   Xgen モディファイヤ
   メッシュ
   OLM Hair And Feather
   Arnold のレンダリング
   ガイド
   ノード
   羽モデル
   ベースカーブ
   ノード
   メッシュ
   モディファイヤノード
   Custom Node Editor
   

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10. 新しいワークフロー
    © OLM Digital, Inc. 10
    プロシージャー
    非プロシージャー
    入力
    Arnold のレンダリング
    ガイドノード
    羽モデル
    ベースカーブ
    ノード
    メッシュ
    モディファ
    イヤノード
    

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11. ガイドの作成
    © OLM Digital, Inc. 11
    

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12. グリッド
    • UV空間上でグリッド状に配置
    © OLM Digital, Inc. 12
    Density: 10 Rotation: 45 Relaxation: 1
    

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13. ドラッグ
    • Singleモード: 一本づつ追加
    • Densityモード: 指定された密度で複数追加
    © OLM Digital, Inc. 13
    

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14. パス
    • 頂点の間に配置
    • ランプパラメーターでパスのカスタマイズが可能
    © OLM Digital, Inc. 14
    

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15. パス
    • カスタムのカーブ沿いに配置
    © OLM Digital, Inc. 15
    

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16. ガイドの修正
    © OLM Digital, Inc. 16
    

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17. 概要
    • Viewport上のブラシで編集
    © OLM Digital, Inc. 17
    

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18. ピンチ
    • ピンチ、拡張、ランダム
    © OLM Digital, Inc. 18
    

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19. スライド
    © OLM Digital, Inc. 19
    

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20. アトリビュートの変更
    • 形、長さ、回転、傾き
    • 補間、コピー&ぺースト、ランダム化
    • アトリビュートの選択
    • 必要ならアトリビュートの追加可能
    © OLM Digital, Inc. 20
    

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21. アトリビュートの変化
    © OLM Digital, Inc. 21
    • 形と回転のコピー&ぺーストの例
    

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22. 表示
    • 根本の表示
    • ガイドの位置の修正しやすい
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23. 羽のモデリング
    © OLM Digital, Inc. 23
    

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24. プロシージャーモデリング
    • Mayaノード
    • グリッドでのモデリング
    • グリッドの頂点で形の修正
    © OLM Digital, Inc. 24
    

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25. トポロジーのパラメーター
    • 羽の横のモデリング
    • グリッドの幅とベンド
    © OLM Digital, Inc. 25
    

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26. 羽枝 と 羽の裂け目
    • 羽枝パラメーター
    – 密度
    – 上下の幅
    – 形のブレンド
    – 方位角のバリエーション
    – 長さのバリエーション
    – 非対称
    • 裂け目
    – サイズ
    – 量
    © OLM Digital, Inc. 26
    

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27. ノードエディター
    © OLM Digital, Inc. 27
    

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28. Mayaのノードエディターのカスタマイズ
    • 新しい機能
    • Yetiのようにシンプルな接続
    © OLM Digital, Inc. 28
    [参考] Yeti のノードグラフ
    

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29. ノード作成
    • カテゴリーごとのノード群
    • ノードの作成
    – 選択されているノードに自動的に接続
    © OLM Digital, Inc. 29
    

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30. ユーティリティ
    • 自動接続のON/OFF切替
    • ビューの自動スコープのON/OFF切替
    • 全体を見せる
    • 選択されているノードを安全に削除
    © OLM Digital, Inc. 30
    

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31. ノードのリスト
    • 作成されたノードの一覧
    • 自動更新（追加、削除、リネーム）
    © OLM Digital, Inc. 31
    

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32. ベースカーブの作成
    © OLM Digital, Inc. 32
    

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33. スキャッター
    • パラメータ か 密度マップ で作成
    • ポワソンディスクサンプリング
    © OLM Digital, Inc. 33
    

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34. グリッド
    • UV空間での配置
    • Relaxationパラメーター
    © OLM Digital, Inc. 34
    

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35. ベースカーブの修正
    © OLM Digital, Inc. 35
    

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36. Scale
    • ガイドからの相対値で長さを設定
    • ランダムに長さを設定
    • マップで長さを指定
    • カーブの頂点数
    © OLM Digital, Inc. 36
    

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37. ベースカーブ修正ノード
    • Comb
    • Surface Comb
    • Clump
    • Curl
    • Bend
    • Noise
    • Cut
    • Collide
    © OLM Digital, Inc. 37
    Comb, Clump: ベースカーブをガイドの形状にあわせる
    Curl, Noise: 全体の形状を変える
    

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38. Comb
    • ガイドを使って形を変える
    © OLM Digital, Inc. 38
    

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39. Surface Comb
    • ベクターフィールドで毛の流れを定義
    © OLM Digital, Inc. 39
    

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40. Clump
    • 近いガイドの先端に集める
    • 先端または根元を集める
    © OLM Digital, Inc. 40
    

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41. Curl
    • カーブを螺旋状にカールさせる
    • 頂点数が多くないときれいに見えない
    © OLM Digital, Inc. 41
    

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42. Bend
    • カーブの向きに合わせて曲げる
    • 向きの修正可能
    © OLM Digital, Inc. 42
    

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43. Noise
    • Perlin ノイズ
    • スケールと周波数のパラメーター
    © OLM Digital, Inc. 43
    

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44. Cut
    • 頂点の数を維持
    • カラーマップで切る量を決められる
    © OLM Digital, Inc. 44
    

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45. Collide
    元のカーブ
    © OLM Digital, Inc. 45
    Flexible モード (柔らかめ)
    – カーブが表面にフィット
    Stiff モード (硬め)
    – 髪の毛の形を保つ
    

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46. Collide 処理の流れ
    © OLM Digital, Inc. 46
    頂点を障害物の外の押し出す
    カーブの長さを維持するために長さを調整
    

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47. ノードの共有アトリビュート
    • ガイドの入力
    – ガイドノードを選ぶ
    – ガイドの影響範囲をパラメーターで
    調整
    • 長さ維持
    • メッシュとの衝突
    • Mayaの “HasNoEffect”モード対応
    © OLM Digital, Inc. 47
    

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48. ユーティリティ
    • ガイドからベースカーブに変換
    • カーブのマージ
    – 同じ頂点の数のみ
    © OLM Digital, Inc. 48
    変換前 (ガイド) 変換後 (ベースカーブ)
    

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49. Render ノード
    • パラメーター
    – ビューポート
    – Arnold
    • ベースカーブのレンダリング
    – カーブとしてレンダリング
    – 羽に置き換え
    • マテリアル、テクスチャ
    • 密度
    © OLM Digital, Inc. 49
    

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50. レンダリング結果の例
    © OLM Digital, Inc. 50
    

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51. XGenとの比較
    © OLM Digital, Inc. 51
    XGen OLM Hair And Feather
    

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52. 今後
    • UIの改善
    – ショートカットキー追加
    • ノードグラフの計算時間
    – Bifrost を使う？
    © OLM Digital, Inc. 52
    OLM Hair and Feather のノードエディター
    Bifrost のノードグラフ
    

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53. 今後
    • レンダリング時に自己衝突を避ける
    • 翼ツール
    • 羽のテクスチャ改善
    • 羽のモデリングパラメーター追加
    © OLM Digital, Inc. 53
    Yeti で作成した翼の例
    テクスチャを使用した羽のレンダリング結果
    

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54. まとめ
    • 非破壊的モデリング
    – グラフノード
    – ガイド
    • 羽のレンダリング
    • XGenから脱却
    • まだ開発中
    © OLM Digital, Inc. 54
    Part Comb Shape Comb, Add…
    編集の入れ替えや、一部の編集の削除
    

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