3D 統合に関するシリーズのパート II へようこそ。前回の投稿では、PFTrack でカメラ トラッキングを設定し、仮想カメラを Maya にエクスポートしました。次に、3D オブジェクトを実際の映像に正確かつプロフェッショナリズムを持ってブレンドする方法を説明します。
まだパート I を読んでいない場合は、ビデオ映像に 3D 要素を統合する方法 – パート I 簡単に見てみる価値があります。
カメラ追跡の要約
前回完成したカメラトラックが以下に表示されます。 Maya 内では、テスト オブジェクトが 3D 空間に固定されている間、仮想カメラが映像を正確に追跡します。
Maya では、テスト オブジェクトが空間内の位置を維持しながらカメラが移動します。この段階ではライト、マテリアル、シャドウを省略しました。目標はクリーンで正確なトラックでした。
静的プロップを超えて
ライティングとレンダリングの前に、ショットで実現できる 3D 統合のタイプを理解してください。
- 静的小道具 – あらかじめ作成されたメッシュをマーカー上に配置します。
- アニメーションオブジェクト – アニメーション化済みのメッシュをマーカーにアタッチします。
- パスをたどるオブジェクト – フィーチャ トラッキングを使用して曲線を作成し、それに沿ってメッシュをアニメーション化します（高速道路を走る車など）
- オブジェクト/ジオメトリの追跡 – シーン内の移動要素にメッシュをアタッチします。 PFTrack は、このための専用ノードを提供します。
たとえば、ナッシュビルのクライアントのために複数のショットに青い車を挿入しました。車は道路に沿って進み、光と影は元の映像と一致するようにレンダリングされます。
ナッシュビルのクライアントからの委託作品で、さまざまなショットに青い車を挿入する必要がありました。個人プロジェクトオブジェクト/ジオメトリの追跡は、アニメーション化されたリグに特に役立ちます。シーン全体で一対の腕を追跡することにより、表示されたままになるか、実際の前腕の指の傷などの他の効果のサポートとして機能する 3D モデルをオーバーレイできます。
キャラクターの腕上のオブジェクト/ジオメトリの追跡。 fxguide.com 経由の画像 キャラクターの顔を追跡する
マーカーベースのアプローチは、顔のアニメーションに適しています。有名なパイレーツ・オブ・カリビアンで このクリップでは、俳優がマーカーを着用していたので、VFX チームは俳優の顔をあらゆる表情に一致するデジタル モンスターに置き換えることができました。
パイレーツ オブ カリビアンのデイビー ジョーンズの顔の追跡例。 beforesandafters.com 経由の画像 3-D シーンの構築
第 1 部の例に戻り、Maya のワークフローを順に見ていきます。仮想カメラがすでにエクスポートされているため、照明、マテリアル、モーションに集中できます。
さまざまな照明の下でオブジェクトをテストする
モデルは、どのような照明の下でも正しく動作する必要があります。シェーディングがおかしい場合は、トポロジまたはマテリアルの設定に問題がある可能性があります。物理ベース レンダリング (PBR) により、エネルギー節約が自動的に実行され、よくある間違いが軽減されます。
素早いチェックのために、単一の HDRI マップが 360 度の照明を提供します。レンダリング ターンテーブルでモデルを回転させて、シェーディングの問題を早期に発見します。
後で 3D 車を現場の写真に統合する必要があるプロジェクトで、いくつかの HDR マップを使用しました。
シェーディング品質をテストしながらレンダリングを作成します。個人プロジェクト 
シェーディングが自然に見えたら、次のステップに進みます。
環境照明に合わせる
映像に現れる照明を概算します。シンプルだが効果的なワークフロー:
- クリップ内の時刻を決定します。
- 高品質の HDRI ライブラリ（TurboSquid など）を参照します。
- 太陽が見える場合は、シーン内で太陽の方向を確認します。
- 影の柔らかさを一致させる - 曇ったシーンにはアンビエント オクルージョンを使用します。
- 街灯やネオンサインなどの人工照明を考慮する
周囲の環境が最小限の空撮では、反射にほとんど時間を費やしませんでした。よりタイトなショットでは、光沢のある表面に環境の反射をベイク処理する必要があります。
高度なリフレクション テクニックについてはパートⅢで説明します。
実際の例を次に示します。CG 車は曲線の経路をたどり、映像内の曲がり角から現れます。
CG 車は実際のクリップにあります。道路に沿って曲がり角から現れる様子を見てください。Maya でのライティングのセットアップ
3 つの重要な要素:
- クリップの周囲の照明に一致する HDRI (スカイドーム)
- 正しい影を投影するように配置された指向性ライト
- シャドウキャスターをキャプチャするための非表示のジオメトリ
このシーンは意図的にシンプルになっています。カメラの距離によって小さな高低差が隠されるため、道路は平らな面になります。その平面上に曲線のモーション パスを作成し、そこに車を接続します。
シャドウは別のレイヤーにレンダリングされ、After Effects で合成されます。次の記事では、レンダー パスとマスクの使用法について詳しく説明します。
より適切に制御するために、HDRI シャドウは抑制され、指向性ライト シャドウが優先されました。
Maya 内でアニメーションをテストする
影は目に見えないバリアに投影され、映像上の実際のバリアに続きます。 リアルなシャドウのためのカスタム ジオメトリ
地形が平坦でない場合、PFTrack は実際の表面をトレースするロケーターをエクスポートできます。実際の斜面に一致する 3D 道路を構築すると、リアリティが増します。
3-D 車を使用した新しいビデオ クリップ- 正確な標高のある道路。
- 車の影を捉えるために地形セグメントを低くします。
- 影の相互作用を示す柱のある橋の側面
- スタート時に車に影を投影する木
これらの単純なジオメトリは、最終レンダリングでは表示されないままになります。それらは正しい影をキャプチャするためだけに存在します。
カスタム ジオメトリを含む Maya シーン ショット全体を通して車を追跡する固定カメラを使用する地形の変化は明らかです。車は橋に向かって下り、その後比較的平らな面に登ります。
光と影のニュアンス
影は奥行きを出すために不可欠です。地形の傾斜や交差するオブジェクトに適応する必要があります。
木の影は実際の位置と一致する必要があります。投影された影が整列している限り、一般的な小道具で十分です。
シーンで使用される汎用 3-D ツリー 指向性ライトは左側から来ており、HDRI によってサポートされています。橋の柱の間にある小さな影の隙間がリアルさを加えます。
照明戦略の要約:
- 1 つの指向性ライトと HDRI。
- ロード プレーンはシャドウ キャッチャーとモーション トラックとしても機能します。
- 目に見えないジオメトリがすべての影をキャプチャします。
- コンタクト シャドウ用のオプションのアンビエント オクルージョン パス
最終的な考え
3D オブジェクトをライブ映像に統合する作業は細心の注意を払って行われますが、明確なワークフローで管理可能です。
以下について説明しました:
- 3D オブジェクトの品質テスト
- 周囲光に合わせた HDRI の選択
- 太陽の向きと影の柔らかさ
- カスタム ジオメトリを使用して影をキャプチャする
- パスに沿ったアニメーション
以下は、曲がりくねった道路に沿って移動する車の別の例です。ここでは、車に取り付けられた回転平面を使用して影を効率的にキャプチャしました。
パスに沿った別の車のアニメーションこれらのテクニックを自由に試して、プロジェクトに最適なものを選択してください。この記事を気に入っていただけた場合は、LinkedIn で私をフォローして、チュートリアルをさらにご覧ください。
パート III では、統合を磨き上げるために After Effects の合成に取り組みます。