文系の blender 4.0 - 4.3 ライト - 照明

たとえ完璧にモデリングされ、完璧なマテリアルを適用したシーンであっても、照明がまずければすべては台無しだ、といわれます。

ここでは、blender で設定可能なさまざまな照明、ライトについて整理してみました。

環境　Blender 4.0.2 , Mac Mini M1 OS 14.2

基本シーン

デフォルトでは、ライトが設置されていない場合も、わずかな環境光が適用されている。これを基本シーンとします。

環境光（背景光）

基本シーンから、ワールドプロパティのサーフェス項目、カラーを白（#FFFFFF）とした。

全方向から単色でシーンが照らされる。昔のCGのようなやや平板な印象をうけるため、フォトリアルなシーンにはあまり用いられない。ローポリゴンなどイラスト調のシーンには有効。

HDRI 環境光

基本シーンから、ワールドプロパティのサーフェス項目、カラーに、単色ではなく、HDRI画像を設定した。

HDRIは、PolyHaven から入手した「Brown Photostudio 01」

単色の背景に比べ、リアリティは格段に増している。背景にシーンに合ったHDRIを設定し、必要に応じて、ライトを追加する手法をとる場合も多い。

• CGbox 【Blender2.9】HDRI画像で現実世界の空間を再現！

• HDRI（High Dynamic Range Image）

間接光

間接光はそれじたいは光源ではないが、室内であれば床や壁などが周囲の光を反射し、シーンを照らす。

上の HDRI 環境光のシーンから、床および背後の壁のベースカラーを白（#EEEEEE）とした。明度の高い色の方が光を反射しやすい。

ここでは背景以外に大きな差はないが、皿の表面などが、床や背後の壁からの間接光をうけてわずかに明るくなっている。

ポイント

ポイントライトは電球をイメージした照明。全方向に光を放つ。

ここでは、基本のシーンに加え、高さ60cmほどの左上に、パワー 60W 半径 0.1m のポイントライトを設置した。下では、半径を 0.4m とした。

ライトの半径が大きいほど、影がやわらかになる。また、反射もきつくならない。

サン

太陽をイメージした照明。ここでは、強さを 20 、角度を 32 度とし、下は 80 度とした。

ポイントライト同様、角度が大きいほど、影がやわらかになり、反射もきつくならない。物理的に正しいかどうかは別として、光がよくまわっている印象だ。

スポット

文字通り、舞台や室内などのスポットライトをイメージした照明。限定した範囲に光を当てることができる。

80cmほどの高さに、パワー 40W、半径 0.02m、スポットサイズ 30 度とし設置した。

半径が大きほど影はやわらかくなるが、スポットライトの場合は、あまりそのような使い方はしないかもしれない。

エリア

平面のLED照明のような光源をイメージした照明。窓から差し込む光に近く自然な表現になるので、もっともよく利用される光源のひとつ。

ここでは、パワーを 20W、 サイズを 0.3m とし、下はサイズを 1.0m とした。

サイズが大きほど影はやわらかくなり、反射もきつくないが、照射範囲は大きくは変わらない。

また、シェイプを 長方形 に変更し、サイズのXを 0.1 m と細長くし、発光の形状 > 広がり、を 20度に変更した。

カーテンの隙間など、ごく狭い範囲から差し込んだ帯状の光を表現できる。

放射（Emission）

ライトオブジェクトではなく、マテリアルが発光する。

ここでは、テーブルランプ状のオブジェクトに適用されたプリンシプルBSDFの、放射プロパティの 強さ を30 とした。

色温度

デフォルトでは、ライトのベースカラーは100%の白だが、現実にはあまり見ない光の色だ。太陽の色や、通常の照明の色は、単位をケルビンで表す色温度で設定したほうがより現実的なライティングになる。

ケルビンで色温度を指定するには、ライトのシェーダーエディター上で、「ノードを使用」をチェックし、コンバーター > 黒体ノードを接続する。

ここでは、強さ 30 のサン ライトに接続した黒体の 温度 を、上は晴天の昼をイメージした 8500 K、下は夕方をイメージした 4500K とした。

• 色温度とは GENTOS

• 「電球色」「昼白色」「昼光色」とは？LEDライトの種類と正しい選び方

テクスチャライト

逆に、自然にはないアーティスティックな効果を加えたい場合は、ライトノードにテクスチャノードを接続し、画像や生成テクスチャを光源として表現することができる。

上述のエリア ライトのシェーダーエディター上で、「ノードを使用」をチェックし、ボロノイテクスチャ（カラー）を接続した。

同様に、サイズ 0.02 m のエリア ライトに、pixabay から入手した画像テクスチャを接続した。

IES プロファイル

同様に、ライトノードにIESテクスチャノードを接続することで、照明器具メーカーなどが提供している実在の照明の照度データを用いたライトを作成することができる。

ポイント ライトのシェーダーエディター上で、「ノードを使用」をチェックし、IESテクスチャを接続し、ies LibraryからダウンロードしたIESプロファイルを指定した。

ボリュームライト（Volumetric light）

霧のたちこめた屋外や、塵が散乱する屋内などに差し込む光を再現する。ゴッドレイ（God rays）とも呼ばれ、映画のワンシーンのような表現ができる。

• シーンに、ボリューム > 空　を追加した後、シーン全体を覆う大きさのメッシュ > 立方体 を追加する。

• ボリュームオブジェクトを選択し、生成 > メッシュのボリューム化 モディファイアを適用する。「オブジェクト」に上で追加した立方体を指定し、密度を 10 程度とする。立方体はビューポート、レンダーともに非表示にする。

ここでは、上のボリューム内に、パワー 300W、コーンサイズ 12度のスポットライトを2灯設置している。

ライトリンキング

特定のオブジェクト（複数、あるいはコレクション）のみ、ライトの影響を与えることができる。

カラーマネージメント

厳密には、照明とはいえないものの、レンダープロパティのカラーマネージメント設定で、写真のポストプロセス的な加工を加えることができる。

下は、マニュアル通りの曇天の強さ 500 としたサン ライトを設置し、カラーマネージメントで、露出を -3.8 とし、ルックを、High Contrast とした。

サンライトの強さが異例なくらい強い値であっても、白トビも許容範囲で、かえって屋外での撮影の雰囲気が出ている。

4.0から導入された AgX ビュー変換は、よりハイダイナミックなレンジを実現し、極端な照明でも、いわゆる「白トビ」や「黒潰れ」が少ない。シーンによって適切な設定を行うことで、よりリアリティのある照明感を出せるのではないか。

まとめ

すこし長くなりましたが、やはり照明は、ライティングシミュレータとしての顔を持つ blender の醍醐味ではないでしょうか。

知っている範囲の照明関連をつめこんでみましたが、まだまだ他にも深い未知の領域がありそうです。