Unreal Engine 4 マテリアルデザイン入門[第2版]

概 要

Unreal Engineは高品質なリアルタイム・グラフィックスを効率よく作れるゲームエンジンです。本書は、Unreal Engine4を使ってグラフィックス制作をしているアーティスト向けに、岩や壁、水たまりといった実際にゲーム開発に使われているマテリアルの作例をサンプルに、実践的なテクニックを学ぶ入門書です。第2版では、バージョンアップへの対応、モバイル、VRに関する新規解説を追加しました。最先端の制作方法を身につけよう!

著者 茄子、もんしょ
価格 本体4000円(税別)
ISBN 978-4-7980-5055-3
発売日 2017/9/20
判型 B5変
ページ数 672
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目次

第1章 マテリアルとは?

1-1 ゲームグラフィックスのマテリアルができること

1.1.1 Unreal Engineのマテリアル

1-2 ゲーム開発とマテリアルの関係

1-3 マテリアルのビジュアルスクリプティング

第2章 マテリアルを学習するには

2-1 マテリアルの習得レベル

2-2 「2段階目」になるためには

2-3 マテリアルの学習の流れ

2.3.1 機能を見つける方法

2.3.2 マテリアルライブラリをつくろう

2.3.3 マテリアルをつくろう

2.3.4 一人では限界がある。そんなときは…

第3章 UE4のインストール、基本操作

3-1 UE4を手に入れよう

3.1.1 アカウント登録とランチャーのインストール

3.1.2 UE4のダウンロード

3-2 UE4の起動とサンプルデータの準備

3.2.1 UE4の操作解説について

3.2.2 新規プロジェクトの作成

3.2.3 サンプルデータをプロジェクトにいれる

3-3 アンリアルエディタの基本操作

3.3.1 画面構成

3.3.2 レベルビューポートの操作

第4章 マテリアルの基本的な使い方

4-1 サンプルのマテリアルをみてみよう

4.1.1 スターターコンテンツでマテリアルをみてみよう

4.1.2 マテリアルエディタの基本操作を学ぼう

4.1.3 グラフをみてみよう

4-2 マテリアルエディタを学ぼう

4.2.1 マテリアルを作成してみよう

4.2.2 マテリアルエディタの画面構成を学ぼう

4.3 マテリアルに色をつけよう

4.3.1 ノードの作成、移動、削除の仕方を学ぼう

4.3.2 ノードを理解しよう

4.3.3 マテリアルに色を設定しよう

4.3.4 マテリアルをメッシュに設定してみよう

第5章 マテリアルの基本ルールと質感設定

5-1 マテリアルの基本ルール

5.1.1 色と数値

5.1.2 色の四則演算

5.1.3 異なるチャンネル数の計算

5-2 メインマテリアルノード

5.2.1 ベースカラー

5.2.2 メタリック

5.2.3 ラフネス

5.2.4 ベースカラー、メタリック、ラフネスとPBR

5.2.5 スペキュラ

5.2.6 エミッシブカラー

5-3 まとめ

第6章 テクスチャを使ったマテリアルを作成する

6-1 テクスチャを使うマテリアル

6.1.1 マテリアルの作成手順

6-2 準備

6.2.1 テクスチャデータの確認

6.2.2 テクスチャを正しく扱うための設定

6-3 テクスチャを使ったマテリアルの作成

6.3.1 ベースカラーマップを貼ろう

6.3.2 ラフネスマップ、ノーマルマップも貼ろう

6.3.3 テクスチャをタイリングさせよう

第7章 岩のマテリアルをつくる

7-1 岩マテリアルで使われる機能

7.1.1 マテリアルの作成手順

7-2 準備

7.2.1 テクスチャデータの確認

7.2.2 レベルとメッシュデータの準備

7-3 岩マテリアルの作成

7.3.1 テクスチャの読み込みとタイリングの設定をしよう

7.3.2 ノーマルマップにディテールマップを追加しよう

7.3.3 ディテールノーマルの強度を調整しよう

第8章 マテリアルインスタンスの作成

8-1 アーティストが扱うのはマテリアルインスタンス?

8.1.1 大量データの扱いに強いマテリアルインスタンス

8.1.2 他にもあるマテリアルインスタンスのメリット

8.1.3 マテリアルの作成手順

8-2 マテリアルインスタンスの作成と使い方

8.2.1 ディテールノーマルの強度調整をパラメータ化してみよう

8.2.2 マテリアルインスタンスを作成しよう

8.2.3 マテリアルインスタンスエディタの画面構成

8.2.4 マテリアルインスタンスを編集してみよう

8-3 定数以外のパラメータ化

8.3.1 テクスチャをパラメータ化しよう

8.3.2 タイリングをパラメータ化しよう

8.3.3 ノーマルのスイッチパラメータを作成しよう

8-4 UE4のマテリアル管理とマスターマテリアル

8.4.1 マスターマテリアルの機能

8.4.2 マスターマテリアルを使ってみよう

8.4.3 効果的なマテリアルの使いわけかた

第9章 古く汚れた壁を作成しよう

9-1 古く汚れた壁をリアルに表現しよう

9.1.1 テクスチャブレンドによる表現

9-2 目標となる表現を決める

9.2.1 マテリアルの作成手順

9-3 準備

9.3.1 レベルデータの確認

9.3.2 テクスチャデータの確認

9.3.3 メッシュデータの確認

9-4 テクスチャブレンドマテリアルの作成

9.4.1 テクスチャデータの読み込み

9.4.2 頂点カラーを使ったブレンド処理を組もう

9.4.3 壁のメッシュに頂点カラーを塗ろう

9.4.4 複雑な形でブレンドできるようにしよう

9.4.5 擬似的に凹んでいるように見せよう

第10章 水たまりのマテリアル

10-1 追加表現にはデカール

10.1.1 デカールとは

10.1.2 水たまりのリファレンスを確認する

10.1.3 マテリアルの作成手順

10-2 準備

10.2.1 レベルデータの確認

10.2.2 テクスチャデータの確認

10-3 デカールマテリアルの使い方

10.3.1 デカールマテリアルを作成しよう

10.3.2 デカールアクターを使ってみよう

10.3.3 ブレンドモードの種類

10-4 水たまりマテリアルの作成

10.4.1 水たまりの形を作成しよう

10.4.2 水面を作成しよう

10.4.3 水面を揺らしてみよう

10.4.4 波の強さを調整しよう

10.4.5 波の速度を調整しよう

第11章 雪の積もったマテリアル

11-1 積雪の表現

11.1.1 一定方向の情報を取得する

11.1.2 マテリアルの作成手順

11-2 準備

11.2.1 マテリアルデータの準備

11.2.2 マップデータの準備

11.2.3 テクスチャデータの確認

11-3 積雪マテリアルの作成

11.3.1 雪の質感をつくろう

11.3.2 ワールド座標の情報を取得しよう

11.3.3 岩と雪のブレンド処理を作成しよう

11.3.4 積雪量を調整しよう

第12章 繰り返し使う機能をノードにまとめる

12-1 何度も組むのは面倒くさい

12-2 マテリアル関数とは?

12.2.1 効率的に機能を管理する

12.2.2 デフォルトのマテリアル関数を活用しよう

12.2.3 マテリアルの作成手順

12-3 準備

12.3.1 マテリアルデータの確認

12-4 マテリアル関数を学ぼう

12.4.1 テクスチャタイリングのマテリアル関数を作成しよう

12.4.2 ノーマル強度調整のマテリアル関数を作成しよう

12-5 後からマテリアル関数を編集することの注意点

12.5.1 入出力ピンの削除

12.5.2 使用しているマテリアルの再保存が必要

第13章 地形で使うマテリアル

13-1 広大な地形のマテリアル

13.1.1 カメラにあわせてブレンド位置を変化させる

13.1.2 ランドスケープ

13.1.3 マテリアルの作成手順

13-2 準備

13.2.1 マップデータの確認

13.2.2 テクスチャデータの確認

13-3 ランドスケープマテリアルの作成

13.3.1 レイヤーにテクスチャを設定しよう

13.3.2 ランドスケープをペイントしよう

13.3.3 ウェイトマップを使って綺麗にペイントしよう

13.3.4 テクスチャのスケールを調整しよう

13.3.5 遠距離と近距離のスケール値を変更しよう

第14章 草のマテリアルを作成しよう

14-1 風を感じる表現

14.1.1 マテリアルの作成手順

14-2 準備

14.2.1 マップの確認

14.2.2 テクスチャデータの確認

14.2.3 スタティックメッシュの確認

14-3草 マテリアルの作成

14.3.1 メッシュにマテリアルを設定しよう

14.3.2 アルファ抜きと両面表示の設定方法

14.3.3 草を揺らしてみよう

第15章 植物に色のバリエーションをあたえる

15-1 色のバリエーションを増やす

15.1.1 マテリアルの作成手順

15-2 準備

15.2.1 レベルデータの確認

15.2.2 マテリアルデータの確認

15.2.3 テクスチャデータの確認

15-3 色バリエーションの作成

15.3.1 グラデーションマップで色バリエーションを作成しよう

15.3.2 他の色バリエーションの組み方

Addendum 巻末資料

A-1 座標系

座標系とは

直交座標系

座標系の種類

ローカル座標系の使用例:縦縞と横縞

ビュー座標系の使用例:地平線の表現

この手法における問題点

カメラ空間とビュー空間

タンジェント空間

まとめ

A-2 PBR基礎理論

PBRとは

PBRの基礎理論

さまざまな物質の反射のしかた

線形空間レンダリング(リニアスペースレンダリング)

拡散反射光と鏡面反射光とCG用語

A-3 サブサーフェス

サブサーフェス・スキャッタリング

Subsurface

Preintegrated Skin

サブサーフェスプロファイル(Subsurface Profile)

Two Sided Foliage

人間の肌の調整

A-4 髪、眼、布のマテリアル

UE4.11からの特定用途マテリアル

Hair

Eye

Cloth

参考資料

A-5 ダイナミックマテリアルインスタンス

ダイナミックマテリアルインスタンスとは

ダイナミックマテリアルインスタンスを作成する

ディゾルブエフェクト

ワールドポジションオフセットを用いたモーションブラー

A-6 半透明マテリアルの制約

UE4の半透明マテリアル

描画順序

ライティング

シャドウ

Separate Translucency

ポストプロセスの影響

平面リフレクション

擬似半透明

まとめ

A-7 モバイル機器のグラフィクス

UE4のモバイル対応

FeatureLevel

制限されるマテリアル機能

モバイル用のマテリアル機能

ライティングの制限

ポストプロセスの制限

高速化の指針

参考ドキュメント

A-8 VRのグラフィクス

VRにおける問題

Forward Rendering

VRレンダリングのテクニック

参考資料

A-9 レイヤーマテリアル

レイヤーマテリアルとは

なぜ、レイヤーマテリアルを使うのか?

レイヤーマテリアルの作り方

まとめ

A-10 開発におけるマテリアルのワークフロー

ゲーム開発のワークフロー

プロトタイプでのマテリアル制作のワークフロー

マテリアル制作で気をつけること

A-11 ショートカット一覧

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