Easy Cloud

Node Type: Atmosphere

ノード説明と目的:

『Easy Cloud』ノードは、使用するパラメータが少なく、扱いが簡単になるように設計されています。これは、いくつかのスケールパラメータを含め、調整出来るものが少ない事を意味します。この仕様は、今後変更されるとも限りません。より多くのコントロールが必要な場合は、『Cloud Layer v2/v3』を使用し、より複雑な密度関数を構築する必要があります。この"より複雑な密度関数を構築"は、『Easy Cloud』の"目に見えないけれど重要な部分"で起こっている事であり、レンダリングに時間がかかる理由の一つです。『Easy Cloud』形は、リアリズムに匹敵する独自の密度関数を構築する事はおそらく可能(シェーディングモデルは同じですが、形(密度関数など)が異なります)なので、レンダー時間だけでなく大きさやその他の設定のどちらもにより多くのコントロールを持つ事が出来ます。

Terragen 4では、v2の代わりを、この『Easy Cloud』ノードが代用しますが、v3の雲散乱モデルを使用しているため、雲の相互作用が増え、メモリの使用量とレンダリング時間が長くなります。高高度の雲を作成する場合などは、v2を使用する選択肢も考慮して下さい。

設定

Mainタブ

Enable 有効 チェック時、ノードが有効になります。
Enable primary プライマリを有効 主に霞として現れる大気の主な視界(鮮明度)をコントロールします。未チェックの場合、プライマリが主として効果を際立たせるものなので、雲や大気はカメラから見えなくなります。
Enable secondary セカンダリを有効 大気の影や反射がレンダリングされるかどうかをコントロールします。未チェックの場合、夕焼けの薄暗さなどの雰囲気はなくなり平面的な絵に仕上がります。
Move textures with cloud 雲と共にテクスチャを移動 雲形は、クラウドノード内の"Density Shader(密度シェーダ=入力ノイズ関数)"で定義したノードにより形成されます。この雲層を"Localise"のパラメータをアニメーションさせて変動させても、入力ノイズ関数の位置は変わらないため形状は一定のままです。そこでこれにチェックを入れる事で、シェーダ全体に影響するようになるため、変動が可能となります。しかし、推奨する一般的なアプローチは"Density Shader"にデフォルトで定義されている『Density fractal』ノードの間に『Transform input shader』を使用する事です。つまり、『Density fractal 01』の出力端子が『Transform input shader』の入力端子に関連付けられ、"Density Shader"にその『Transform input shader』を定義します。この入力ノイズ関数のパラメータをアニメーションさせる事で、雲形が形成され移動を始めます。さらに"translate"のY値を増大させる事で、雲の成長をシミュレーションさせてリアリズムな時間の経過を可能とします。
Seed シード この数値ごとにパラメータが振り分けられるので、同じ数値を入れる事で同じ形を作る事も出来ます。
Random seed ランダムシード ボタンをクリックする度に、シードの数をランダムに発生させます。
Cloud type 雲の種類 『Easy cloud』ノードでは、あらかじめプリセットされた3種類の雲があります。生成したい雲の基盤となる雲の種類を選択してから、さらに細かな設定をする事で作業の効率化を図ります。
-Cumulus( 積雲 ): 晴れた日によく発生する、綿のような形をした雲。綿雲(わたぐも)とも呼ばれ、形状は綿菓子にも喩えられる。上部はモコモコしていて形がよく変わるが、雲底は平たくほとんど上下しない。上に向かって成長し、下や横にはほとんど成長しないのが特徴。また、雲内部の雲粒の密度が高く、日光が当たった時の明暗がくっきりと表れるのも特徴である。
-Altocumulus Castellanus( 塔状高積雲 ): 塔状雲は塔や柱のように垂直に立ち上る形をした雲。巻積雲や層積雲では、塔状・柱状ではなく大きな盛り上がりのある形になることがある。もくもくと立ち上る様は小さな積乱雲にも似ている。積雲にも同じような形のものがあるが、雲形分類上は積雲に塔状雲は無く、雄大雲に分類される。雲のてっぺんはコブ状だが、雲の底は水平である場合が多い。
-Stratocumulus( 層積雲 ): 層雲より高いところに浮かび、高度 2,000 m 程度にある場合が多い。高積雲との違いは、天球上の見かけの大きさ(視直径)が約5度以上あること、毛状雲のような変形がないことなどである。
Model モデル Terragen開発バージョンの違いによるモデル。"3.9.04"モデルには、"variation"と"Growth"のパラメータが無効となるため、他設定が一緒でも若干の違いが生じます。求める雲に合わせて選択する事が出来ます。
Caverage 適用範囲 ローカライズされた範囲内で雲層の占有率をコントロールします。雲の深さが約1万メートル、"Caverage"の値が5で、ほぼ半円の雲の塊が出来上がります。
variation 変動 "Seed"とは違い、ランダムで全く別の雲の形状に変えるのではなく、現状の雲の状態から少しずつ形を変えていきます。
Growth 発達 "Caverage"が範囲内の雲の隙間を埋めるのとは異なり、現状の雲の容積の増減をコントロールします。
Cloud base altitude 雲底高度 『Easy cloud』ノードでは、直接雲底高度を設定する事で、複雑な高度の中間値を算出する必要がなくなりました。このパラメータ値に、"Cloud depth"の値を加算した高度が雲頂となります。
Cloud depth 雲層の深さ 雲層の深さを設定します。例えば、"Cloud base altitude"が1000mで、"Cloud depth"が200mの場合、雲頂は1200mとなります。
Localise ローカライズ チェック時、雲層は"Centre"で設定した位置を中心とし、"Radius"で設定した半径となる球状のエリアに限定されたサイズになります。雲層はエリア外には現れません。3Dプレビューでは、ローカライズエリアを示す2つの破線の円が描かれます。『Easy cloud』ノードでは、チェックを外す事は出来ません。
Centre 中心位置 ローカライズエリアの中心位置を設定します。
Radius 半径 球状のローカライズエリアの半径を設定します。ローカライズされた雲層はドーム状の球から成り立っています。
Edge sharpness 雲縁の鮮明さ この値が高いほど雲の縁を鮮明にし、値が低いとぼかします。積乱雲などはこの数値を高くする事で、輪郭をはっきりとさせることが出来す。輪郭が鮮明になるという事は、雲の先端まで密度が高くなるという意味で、この効果は雲全体に影響します。
Cloud density 雲の密度 雲全体の密度をコントロールする事が出来ます。雨雲のような真っ黒な雲は密度を高くすると良いでしょう。ただし、TGのスライダーや入力値は"通常の"結果のための妥当な範囲の設定を示唆するように設定されています。他パラメータもそうですが、このパラメータの場合、スライダーでの最小は0、最大は1です。ここで妥当的数値を超える高い値を入れてもほとんど効果は得られません。効果の範囲は主に値の範囲において下位値に集中しています。効果を探求する場合は、例えば0.06と言った小さな数値から調べていくといいでしょう。"Cloud density"の場合、最大値は5に近づく位を提案します。また、このパラメータは、"Edge sharpness"のような他のものと相互作用して、異なるレベルで異なる効果を生み出します。
Mask by shader (BETA) シェーダによるマスク プリセットされた雲形であっても、入力するシェーダなどによって外観を大きく変動させる事も可能です。このサンプル画像の場合、『Power fractal shader』をこのフィールドに関連付け、そのシェーダのマスクに『Distribution shader』を施して作成しました。


Colourタブ

Cloud colour 雲の色 雲の色を設定します。例えば夕焼け前のピンクがかった雲など、自然界に起こる奇跡のようなシーンも直接雲に色を設定する事で実現する事が可能となります。
Max albedo 最大アルベド アルベドとは、太陽放射をサーフェスが反射する拡散反射の尺度を言います。明るい色の表面は太陽光線の大部分を大気に戻します(高アルベド)。暗い表面は太陽からの光線を吸収します(低アルベド)。
"Cloud colour"で設定した値によって、任意の雲の色がどれ位のアルベドに対応しているかを示す指標が表示されます。雲の密度が十分に高い場合には、100%のアルベドが得られます(容積測定の色がTGで較正されるため)。100%は現実世界で可能な最大のアルベド値なので、100%を維持するのであれば0.25に設定する事を推奨します。


Lightingタブ

Sun glow amount 太陽の輝量 太陽の輝量は太陽の光が値が大きくなるほど広く影響を与えるのに対し、太陽の輝力は、太陽の光が値が大きくなるほど強く雲に浴びせます。"Sun glow amount"との違いは、このパラメータは範囲が広くなるほど輝力の影響が減少します。これらの太陽の輝量・輝力は、設定する雲層とそれに関連付けられた雲にのみ反映されます。この効果は太陽、またはその他の光源に依存するため、太陽の方向へカメラが向いていないと効果を判断する事が難しいです。
Sun glow power 太陽の輝力
Softness 多重散乱照明の柔らかさ 水滴の密集した雲は光を何度も散乱し、散乱した光をほとんど吸収しません。これは、暗い輪郭(特に、太陽がカメラの背後にある時)と対照的な明るい雲の中心と、大小のスケールの雲の間の相互反射のような現象を引き起こします。"Multiple scattering(多重散乱)"の導入によりはるかに正確に多重散乱をシミュレートする事で、これらの現象結果を得る事が出来ます。雲は周囲の大気によっても照らされ、太陽光が届かない場所での環境照明のディティールと雲自身の陰影を引き立て、雲がバックライトを当てた時に最も強い"シルバー・ライニング(雲の輪郭が太陽の光によって銀色の縁のように見える現象)"効果もより発揮します。これら多重散乱の照明の明るさによって、雲の柔らかさをコントロールします。
Param B パラメータB(仮称) 現在未対応です。(グレー表示で設定する事が出来ません。)
Param C パラメータC(仮称) プロトタイプ時に命名されたパラメータ名で正式名が付けられていません。このパラメータは、特定の光学的密度に相対的な散乱方向の変化率に影響を与えます。
Enviro light 環境光 環境光の色を設定する事が出来ます。"Cloud colour"とは違い、環境光を受ける部分にのみ設定した色味に変わります。
Enviro light tint 環境光の色合い


Tweaksタブ

Direct light modulator 直接光のモジュレータ 雲層の色を直接変える事や、直接光、周辺光、環境光の量や色を微調整するための関数やカラーシェーダを取り入れます。これによりより詳細な陰影をコントロールする事が出来ます。
"Enviro"は環境光に対して雲がどのように影響を受けるか言うのに対し、"Ambient"は一定量の照明を雲全体に加減します。通常は、他のすべての照明効果によってリアルな結果を得られますが、この" Ambient"を使用すると発行物を生成したり輝かせたりする事も出来ます。
Enviro light modulator 環境光モジュレータ
Ambient light modulator 周辺光モジュレータ
Shadow function 陰影関数 これは、雲層のどの部分が影になっているかを定義する代理方法を提供します。雲層の特定のエリアに影が必要であっても、レンダリングが遅くなる可能性があるため"Received shadows from surfaces"を有効にしたくない場合に非常に有用です。例えば任意の高度以下のすべてを影にする場合に、高度に基づく関数と『Simple shape shader』ノードを組み合わせてレンダリング時間を節約する事が可能です。
Ambient 周囲の色 雲層だけでなくその周囲にも雲の粒子が拡散して色付けるための無指向性で均一な光レベルを設定する方法を提供します。その統一性と方向性の欠如が特にリアルな結果を生むことはなく、その使用は発光体を生成する時や輝かせたい時などに限られています。
Fake dark power 偽暗がりの強調 太陽や環境の光を全く無視して、単に雲を暗闇がかった色に変化させる事が出来ます。
Fake dark sharpness 偽暗がりの鮮明さ 雲層の明暗をPhotoshopの色調補正「明るさ・コントラスト」処理を掛けたような効果を得られます。


Animタブ

『Cloud Layer v2』の場合、雲の形状に影響を与える"Density Shader"の入力機能に、『Transform input shader』を間に割り込ませる事で雲のテクスチャを移動させる事が可能でしたが、『Easy Cloud』ノードは単独で雲の形状を生成しているため、雲のテクスチャを移動させる手段がありませんでした。そこでこの新しい[Anim]タブが追加され、雲の移動と共に変化していくテクスチャを水平や垂直、または同時に移動させる事を可能としました。
Enable drift 漂流を有効 チェック時、クラウドテクスチャを漂流(水平移動)します。
Drift speed (m/s) 漂流速度 漂流の変化する速度を設定します。
Drift heading (degrees) 漂流方向(角度) 水平に漂流する方向を角度(0-360)入力で設定します。
Enable evolution 発達を有効 チェック時、クラウドテクスチャを発達(垂直移動)します。
Evolution speed (m/s) 発達速度 発達の変化する速度を設定します。
Evolution method 発達方法 発達時に移動するテクスチャの移動方向を設定します。
-Move all textures upwards: 全てのテクスチャを上昇します。
-Move all textures downwards: 全てのテクスチャを下降します。

-Move height textures upwards: 頂点付近のテクスチャを上昇します。
-Move height textures downwards: 頂点付近のテクスチャを下降します。

この動画では、漂流する雲に合わせてテクスチャが追随し、雲の頂点部の水蒸気が気化していく様をアニメーションしています。
Frames per second フレームレート 1秒間のアニメーションで見せる静止画の枚数を設定します。(一般的に、人の目で自然な動きに見えるフレームレートは、30FPSと言われています。)
Reference frame number 参照フレーム番号 上記の"Drift"と"Evolution"の処理を行うフレームの範囲を設定します。現行フレームからこの参照フレーム間で処理が行われます。
Time warp (control frame number using Animation Panel) タイムワープ チェック時、シーン内でモーション速度が変化したように見せる効果を生み出します。これにより、アニメーション中の速度を変えたり、時間を一時停止または逆転させたり、バウンス効果を作成したりする事が出来ます。タイムワープをコントロールするためのカーブ編集は、アニメーションパネルを使用してフレーム番号を設定します。
Warped frame number ワープフレーム番号 アニメーションパネルを使ってフレームキーを編集します。


Qualityタブ

Rendering method レンダリング方法 雲のレンダリング方法を選択します。容積雲が必要ない場合は、「2.5D(2D)」雲でレンダリングする事が出来ます。これは"3D"のように陰影付けされていますが、実際には体積の無い雲なので、高さ/容積が目立たない高高度の上層雲などに適しています。これにより全体的なレンダリング時間を短縮し、必要に応じて非常に有用な要素を使用する事も出来ます。例えば、高高度の2D雲がある場合、低高度でローカライズされた雲層を使用して完全な3D容積雲を使用して雲の勾配を埋める事が出来ます。
-2D: 高度6000メートルを超える上層雲の巻層雲や中層雲の高層雲などが変面に近い雲の種類として分類されます。2Dを選択すると、各種パラメータの深さなどが無視されてレンダリングされます。
-3D (volumetric): 高度6000メートル以下の中層雲の乱層雲や対流雲の積乱雲などの容積の高い雲は、この3Dを選択します。
Ray-marching quality レイマーチング・クオリティ レイトレーシング法の1つである距離関数を用いたレイマーチング法。画像ベースのボリュームレンダリング技術です。レンダリングクオリティを設定する事で、雲そのもののクオリティだけではなく、フラクタルで作成される雲の形状をより複雑な構造でレンダリングする事を可能にしました。
Sample jitter サンプル・ジッタ バンディング(雲のハーフトーン部に出現する帯状の濃度ムラ)や斑点、染みはこのサンプル・ジッタの値が低いと出現しやすくなります。通常は1にします。大気中や雲の中に"目につくもの"が無い場合は値を減らす事も出来ますが一般的ではありません。1以上の数値も設定出来ますが、レンダリング時間はより長く掛かります。
Receive shadows from surfaces サーフェスから影を受ける 雲の上に、地形やその他のサーフェスによる目に見える投影が必要な場合や、サーフェスの後ろで光源の輝きを隠す場合にのみ、チェックを入れて有効にします。例えば、雲を突き抜ける標高の高い山峰やバベルの塔などが、太陽の光を浴びて雲面に影を落とすシーンなどに有用です。
Smallest scale 最小スケール これは最も小さな効果の1つを備えています。雲の形状に関しては、"Variation"と"Growth"に顕著に現れますが、極端な効果は見られません。"Coverage"には最大の効果があります。陰影処理や、程度は低いものの雲形の"Edge sharpness"や"Cloud density"への影響は顕著な効果があります。他にも「Lighting」タブの設定項目にも影響を及ぼします。
Add micro wisps 微小な切れ間を追加 雲に小さな切れ間を作ります。密集した雲の詰まりを解消するのに役立ちます。


Optimisationタブ

レンダリング時間を短縮するために、このタブで使用出来るいくつかの最適化設定がありますが、すべてシーンの必要条件に大きく依存しています。
Acceleration cashe アクセラレーション・キャッシュ 雲のクオリティをレンダリング時間で調整します。多くの場合、"Optimal"や"Conservative acceleration"でクオリティに問題なくレンダリング速度を節約する事が出来ますが、雲の設定に依存するため、場合によっては四角い境界線が描画される事があります。このアクセラレーション・キャッシュは雲のレンダリングにのみ適用されます。テスト用レンダリングなどに活用すると作業効果を高める事に有用です。
-None (最高のディティール): アクセラレーション機能を使わない事で、最高のクオリティを保つ事が出来る事と、雲自身による影のピクセル化を避ける事が出来ます。また、レンダリング方法を2Dにした場合、鮮明なぼんやりした影を回避する事が出来ます。
-Conservative acceleration: クオリティを重視して控えめに加速させます。
-Optimal: 雲のクオリティと時間を均衡に調整した最適なレンダリング速度を提供します。
-More acceleration: クオリティを多少犠牲にしてレンダリング速度を高めた設定です。
-Aggressive acceleration: クオリティを必要としないアニメーションや、レイアウトや雰囲気を見るためのテスト用画像のために最高のレンダリング速度を提供します。
Use 2D shadow map 平面のシャドーマップを使用 非常に大きなローカライズされた雲で使用する場合、同等のクオリティを維持するために大量のメモリが犠牲になりますが、ローカライズされた雲のレンダリング速度を節約します。ただし、雲が水平線まで続くようなシーンには、がうまく機能しない可能性があります。これは雲の3D形状から影を計算するのではなく、雲を真上から見た平面状の影(シャドーマップ)を落とすため、リアルな影とはかけ離れますが、特に拘らないシーンなどに置いては有用です。
Shadow map resolution シャドーマップの解像度 シャドーマップの解像度を設定します。四角平面と捉え、幅×高さとして設定します。
Shadow map blur radius シャドーマップのブラー半径 シャドーマップの輪郭のぼかしの範囲を設定します。値が高いほど影全体に影響を与えます。
Use voxel buffer ボクセルバッファを使用 ボクセルバッファは、制限された解像度で雲の形状を計算し、計算されたエリアへの雲の陰影を制限します。この機能は、XZ平面からあまりにも遠くに傾いている雲層ではうまく働きません。粗い解像度で入力ノイズ関数からボクセル準備を生成し、これを陰影境界として使用する事で、シェーディングアルゴリズムの作業をさらに制限するのに役立ちます。画面全体に広がる雲で覆われたシーンでは、この機能は有用ではありませんが、ローカライズされた雲では役立ちます。解像度を高める主な効果は、ボクセル境界での入力ノイズ関数をより正確に表すので、結果として生じる雲のディティールを増やす事になります。これは、陰影領域が増えてボクセルバッファ自身のメモリ使用量が増えるため、時間がかかりますのでバランスが取れています。
Millions of voxels 何百万ものボクセル ボクセル数を設定します。ここで設定した数値で、"Voxel buffer resolution"の解像度が決定されます。スライダーでは最高が1ですが、入力でそれ以上の値を設定する事が出来ますが、限度を超えた値はレンダリング結果を台無しにする場合がありますので加減を調整して下さい。
Voxel buffer resolution ボクセルバッファの解像度 雲のボクセルバッファ解像度は、可能な限り均一にスケーリングされるボクセルを生成する事を目的とした"Millions of voxels"パラメータによってコントロールされるため、X、Y、Zの解像度の値は表示されますが、編集は出来ません。
Acceleration empty space 空きスペースのアクセラレーション ボリューメトリックな雲には凸凹形状による隙間が生成される事があります。その隙間(データとして存在しない空きスペース)の計算を省略してレンダリング時間を節約します。これもシーンに依存するため、良い結果が得られるかはテストしてみないと判断出来ません。
Visualise voxels ボクセルの視覚化 ボクセル計算された結果の形状を雲として生成します。"Millions of voxels"の値が低いと元の雲から破綻します。
Use voxels for shadows ボクセル陰影を使用 チェック時、雲のディティールを増やしてクオリティを向上させて、ちらつき/ドットの飛散を抑える効果が上がりますが、同時にレンダリングの時間が長くなります。ちらつきなどが目立たない場合は無効にする方が良い場合があります。ノイズの低減や全体的なクオリティを上げる必要がある場合は有効にして結果を確認して下さい。
Transition dist. (voxels) 変遷距離 "Transition distance"の略。ボクセル単位で雲の陰影部分を変遷します。陰影の付き方は変わりますが、環境光などから受ける光によって出来る影と真逆の方向に変遷する事はないのでリアルさを損なう事はありません。