2019年4月25日 レイトレーシングナイト　セッション2の 講演資料です

1. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
レイトレーシングで変わる？
UE4での建築ビジュアライズ

2. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
自己紹介
真茅健一 (Kenichi Makaya)
建築ビジュアライズアーティスト
フリーランスとして建築ビジュアライズ制作
現在は建築に関わらずUE4コンテンツ制作を多く行う

3. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
レイトレーシングでどんな表現ができる？

4. UE4 Ray Tracing Night @ TokyoYouTube に動画をアップロードしています。
レイトレーシングを使ってデモ作ってみました
https://www.beeple-crap.com/resources
BEEPLEさんが公開されている
モーショングラフィックデータを使わせていただきました。
ありがとうございました。
https://youtu.be/GrsSL_Xxo9Y

5. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
• シャドウ
• レクトライト
• アンビエントオクルージョン
• リフレクション
• トランスルーセント（一部ラスタライズ使用）
デモ動画で使ったレイトレーシングの機能

6. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Raytracing Shadow

7. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Movable Point Light
Shadow type
Shadow Map

8. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Movable Point Light
Shadow type
Ray Tracing
ムーバブルライトにもエリアシャドウが使えるのできれいにボケてくれる。

9. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Spot Light
Shadow type
Shadow Map
サッシの外に
スポットライトをおいてます。

10. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Spot Light
Shadow type
Ray Tracing
4.22.0時点では r.RayTracing.Shadows.EnableTwoSidedGeometry=0→1 に
しないとMaskedのアルファは考慮されない。4.22.1でデフォルトになるよう。

11. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Directional Light
Shadow type
Shadow Map

12. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Directional Light
Shadow type
Ray Tracing
静止画だと問題ないが・・・

13. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Shadow type
ShadowMap
Shadow type
Ray Tracing
木は揺れているのに影はとまっているという
不一致が発生
WorldPositionOffsetは
考慮されない

14. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
• ドアなどのムーバブルのメッシュにもエリアシャドウが落とせるようになった。
• ディティールのあるエリアシャドウを出すには高解像度のライトマップを作る
しかなかったが、ライトマップに依存せずにエリアシャドウを作れる選択肢が
できた。
• ライトの多い建築空間で大量にレイトレーシングシャドウを使うのは、すごい
負荷になるので最小限にとどめたい。
シャドウの表現

15. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Raytracing Reflection

16. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Reflection type
ScreenSpace

17. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Reflection type
Ray Tracing

18. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Reflection type
ScreenSpace
鏡の正面方向にあるプロジェクターの動画が映っていない。
SSRでは反射をほとんど拾えないためリフレクションキャプチャの画像がおおよそ映っている。

19. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Reflection type
Ray Tracing
スクリーンスペースオンにしてとりなおし

20. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Reflection type
Ray Tracing
Max Bounces
4
半透明の映り込みがない。
小物はまだしも画像での椅子ぐらいの大きさのものが消えると辛い。
!?

21. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
他のマテリアルスロットに
Opaqueのマテリアルが含まれていると
不透明でリフレクションに反映される模様
消えた
半透明はリフレクションに
反映されない？

22. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
• ツヤ感のある空間ではグラフィックの品質が劇的に上がる。
• 長年の課題だった鏡の表現問題に最有力な選択肢ができた。
• Translucent（前述の例外を除く）、unlit、デカール、フォリッジ、イン
スタンスドスタティックメッシュなど映らないものも多くある。
• デフォルト設定だとすごく重い
リフレクションの表現

23. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Raytracing Ambient Occlusion

24. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ambient Occlusion type
ScreenSpace
r.RayTracing.AmbientOcclusion 0

25. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ambient Occlusion type
Ray Tracing
r.RayTracing.AmbientOcclusion 1

26. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ambient Occlusion type
ScreenSpace
r.RayTracing.AmbientOcclusion 0

27. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ambient Occlusion type
Ray Tracing
r.RayTracing.AmbientOcclusion 1

28. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
• SSAOを使うことによる床、天井と壁の間の入隅に入る黒い帯感がなく
なった。いわゆるゲームエンジンっぽい絵の要因でもあった。
• 他のレイトレに比べて低コストで比較的気軽に使える。
• 半透明のマテリアルも不透明としてAOが生成されているよう。
アンビエントオクルージョンの表現

29. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Raytracing Refraction （Glass Material）

30. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Rasterisation
r.RayTracing.Translucency 0

31. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Ray Tracing
r.RayTracing.Translucency 1

32. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Rasterisation
r.RayTracing.Translucency 0

33. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Ray Tracing
r.RayTracing.Translucency 1

34. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Rasterisation
r.RayTracing.Translucency 0

35. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Ray Tracing
r.RayTracing.Translucency 1

36. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Rasterisation
r.RayTracing.Translucency 0

37. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Ray Tracing
r.RayTracing.Translucency 1
Max.Refraction Rays 3
ステーショナリーに変更！

38. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Translucency type
Ray Tracing
r.RayTracing.Translucency 1
Max.Refraction Rays 10

39. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
• 個人的に一番期待していた所だったが、うまく表現することができなかった。
• ハードエッジの板ガラスを正面から見ても屈折しまった。
• 現時点の表現ならラスタライズでもいい感じがある。
• MaxRayをすごく増やしてもなんか暗い。
公式サンプルの正しいガラスマテリアルの作り方を期待してます！
屈折の表現

40. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
なるべくレイトレーシングでやってみたら。

41. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ray Tracing
Global Illumination
AreaShadow
AmbientOccusion
Reflection
SkyLight
RectLight

42. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ray Tracing
Global Illumination
AreaShadow
AmbientOccusion
Reflection
SkyLight
RectLight

43. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ray Tracing
Global Illumination
AreaShadow
AmbientOccusion
Reflection
SkyLight
RectLight

44. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ray Tracing
Global Illumination
AreaShadow
AmbientOccusion
Reflection
SkyLight
RectLight

45. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ray Tracing
Global Illumination
AreaShadow
AmbientOccusion
Reflection
SkyLight
RectLight

46. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
• 意外に見れる絵だった。
• リフレクションにGIが考慮されていことがすごく目立った。
（これがもし解決すれば映像用途ではありかもしれない）
• エディタがめちゃくちゃ重くて作業がしずらい。
• ライトマップを作らなくてすむためモデル工数的には削減可能かも
なるべくレイトレーシングでやってみたら

47. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
建築コンテンツは
レイトレーシングとどう付き合っていくか

48. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
とりあえず全部レイトレオンでいいコンテンツできる？
• 映像出力のレンダラー用途として以外はGPU負荷的に現実的ではない。
• コンテンツの表現に必要なレイトレーシングの機能、設定を取捨すべき。

49. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
ちょっと脱線してレイトレのGPU負荷ってどんなもの？

50. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
実機環境
CPU ThreadRipper 1950X
メモリ 64GB
GPU RTX 2080
出力解像度 1920x1080
GPU負荷については
エディタでGPUVisualizerで簡易的に計測したものなので
目安程度にみてください。

51. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ambient Occlusion type
ScreenSpace
r.RayTracing.AmbientOcclusion 0
ScreenSpaceAmbientOcculsionGPU負
荷
(LightComposition_PreLightingのAO関
連の項目の合計)
0.53ms

52. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ambient Occlusion type
Ray Tracing
(デフォルト)
r.RayTracing.AmbientOcclusion 1
RaytracingAmbientOcculsion
0.65ms
AmbientOcculsionDenoiser
1.69ms
デノイザーのほうが重い・・・

53. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Ambient Occlusion type
Ray Tracing
(デフォルト)
r.RayTracing.AmbientOcclusion1
r.AmbientOcclusion.Denoiser 0
r.RayTracing.AmbientOcclusion.SamplesPerPi
xel 3
RaytracingAmbientOcculsion
1.74ms
デノイザーなしでサンプルを3にしてみた。合計ならこちらのほうが軽い。コンテンツ次第
ではこちらの表現もありかも。

54. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Reflection type
ScreenSpace
ScreenSpaceReflectionの
GPU負荷
0.19ms

55. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Reflection type
Ray tracing
Max Roughness
0.6
Max Bounces
1
r.RayTracing.Reflections.MaxRayDista
nce
-1
RaytracingReflectionの
GPU負荷
47ms！！
デフォルトだと重すぎてインタラクティブなコンテンツでは使用不可能。

56. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
Reflection type
Ray tracing
Max Roughness
0.2
Max Bounces
1
r.RayTracing.Reflections.MaxRayDista
nce
500
RaytracingReflectionの
GPU負荷
6.20ms
これでもかなり重いがコンテンツによっては使いようがある。

57. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
• Max Roughnessをなるべく下げて荒い反射の部分はリフレクションキャプチャでカバーする。
• Max Bouncesは必要最低限で。
• コンソールコマンドからr.RayTracing.Reflections.MaxRayDistanceでレイの距離を制限。
例:レイトレーシング リフレクションの負荷対策
レイトレーシングのご利用は容量用法を守って
必要十分だけお使いください

58. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
プリレンのレイトレーシングと同じ感覚で使える？
• 建築空間に頻出する半透明、屈折の表現問題は残る。
• あくまでベースはラスタライズの上にレイトレーシングが
乗っている。

59. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
ライトマップから開放される？
• レイトレーシングGIは外観か狭い室内以外は厳しそう。
• むしろ、高負荷なレイトレーシングリフレクションなどを使う余裕を
持つために動的ライティングの数を減らしていくべきかと。

60. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
コンテンツの内容とレイトレーシングとの相性
ウォークスルー
インタラクティ
ブコンテンツ
映像出力用
レンダラーとして
EasyDifficult
レイトレーシングはリアルタイムに処理するにはとても重い処理ばかり

61. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
設計、デザインフローで有用かも
• 作例をデザイン調整する際に検討がしやすかった。
リアルタイムGIで開口の調整
ツヤ感、照明の映り込みが正確に検証できた。
光源の大きさによる影の柔らかさ など

62. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
その表現レイトレーシングほんとにいる？

63. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
ラスタライズ、スクリーンスペースエフェクトってすごい！
Rasterisation 8.33ms
特に最適化せずともずっと120FPS
Raytracing 53.44ms
お、重すぎる！！

64. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
まとめ
• プリレンのレイトレと同じじゃない。
• きれい！
• 重い！
とはいえ、常に最新のハードが使える建築勢は積極的に使っていくだけのビジュアル的価値があります！

65. UE4 Ray Tracing Night @ Tokyo
ご清聴ありがとうございました！