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レンダリング?レタッチ?お洒落でリアルな建築パースを作るための基礎知識

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かつて僕が建築学科に入学して驚いたことの一つが、

「先輩方がみな、当たり前のようにリアルな建築CGを作っている」

ことでした。

 

それまでマンションの広告チラシくらいでしか見たことのない建築パース。

それを学生でも驚くぐらいリアルなものが作れるということが、数ヶ月前まで高校生であった自分にはとても衝撃だったことを、今でもよく覚えています。

 

では、そうしたリアルな建築CGを学生が作成するためには、具体的にどのようなソフトが必要で、どのようなスキルを学ぶ必要があるのでしょうか?

こうした情報については、教えてくれる教授もいなければ、右も左もわからない学生向けに解説した書籍も乏しく、右往左往したことをよく覚えています。

 

 

そこでこの記事では、

  • モデリングって何?
  • レンダリングって何?
  • ポストプロダクションって何?

という次元で何もわからないという方を対象に、リアルな建築CGを作るための手順と、そのために必要なソフト・スキルをまとめました。

 

 

 

基本的な作成手順

はじめに、写実的な建築CGを作るための一連の流れを把握しておきましょう。

建築パースの作成は通常、以下の4STEPで行われます。

  1. 設計作業
  2. モデリング
  3. レンダリング
  4. ポストプロダクション(レタッチ)

 

 

1.設計作業

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これは解説するまでもありませんね?

与えられた敷地や条件に応じた建物を設計することです。

コンピューターが一般化する以前は、紙とペンによる製図、手描きの建築パース、そして模型による表現だけが、建築を提案するための武器でした。

 

2.モデリング

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建築のモデリングとは、設計した建築物をデジタル上で3D化し立ち上げる作業です。

 

いわゆる「コンピューターグラフィックス」ときいた時、多くの人がイメージするのがこの作業かもしれません。

粘土をこねるように、あるいは積み木を積み上げるようにして、PC内にこれから作る建築の造形・形態・意匠を再現する工程です。

 

 建築でよく使われるモデリングソフト(3DCAD・BIM)については、下記記事にまとめました。

www.gakka-gokko.com

 

 

3.レンダリング

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モデリングソフトで設計したデータを印刷したり、プレゼンボードやポートフォリオに貼り付けるためには、3Dのモデルデータを画像化する必要があります。

 

ところがモデリングソフトというのは、作成したモデルの質感やその空間が持つ空気感、もっと具体的に言えば光の反射・散乱といった、複雑な付影処理(シェーディング)を計算する機能を持っていません

 

 

そこで、レンダリングと呼ばれる工程が必要になります。

 

 

レンダリングとは、作成した3Dモデルデータとそこに付属する質感のデータや光源の条件をもとに、より現実世界の光の乱反射を正確に計算し、リアルな質感や空気感を表現する一連の処理のことです。

 

 

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レンダリング前(左)レンダリング後(右)

上記のデータは、同じデータのレンダリング前後です。

 

この通り、レンダリングなしでも3Dモデルを画像として出力することは可能なのですが、光の散乱や反射など複雑な計算を大幅に省略した画像しか出力できません。

そのため、どれほど高級なモデリングソフトを使っていても、レンダラーが無いとものすごくチープなパースになってしまいます。

 

逆に、レンダリングの質が良ければ、木材や石の質感、ガラスの反射や屈折、朝もやや夕焼けの空気感など、さまざま空間体験を見るものに連想させる、フォトリアルなグラフィックを作ることができるようになります。

 

 

こういうと、なんだか複雑な物理の知識やデッサンのスキルでも要求されるのか?と身構えてしまいそうです。

しかしレンダリング作業というのは、光源の条件や材質のデータを与えていれば、ほぼすべてPCが自動で処理してくれるため、事実上ボタン一つで完了します。

 

そして、レンダリングソフトが出力したCGを見ながら、

「この光源はもう少し明るくしよう」

「この壁の材質はもう少し光沢を出そう」

「カメラアングルはもう少し広角がいいな」

などの修正点を洗い出しつつ、少しずつ設定を変更して、理想の絵になるまで何度もレンダリングを繰り返すことになります。

 

下記のように、一部モデリングソフトにはレンダラーが初期機能として実装されており、その場合別途ダウンロードする必要はありません。

 

  • ARCHICAD : Cine Render
  • Rhinoceros : Rhino Render/Rhino cycles
  • Revit : Autodesk Raytracer

 

 

しかし、標準機能として実装されていないソフトを使う人や、レンダリングの質にこだわりたい人は、自前でレンダラーを用意する必要があります。

 

「(自分の使っているモデリングソフト名) + レンダリング + おすすめ」

などのワードで検索しましょう。

建築学科で利用されているレンダリングソフトとしては、以下のものが挙げられます。

  • V-ray
  • LUMION
  • Flamingo

 

V-ray

価格(for_SketchUp):年間39,500円/買切り86,000円

価格(for_Rhino):年間39,500円/買切り86,000円

価格(for_Revit):年間35,750円/買切り71,500円

 

公式サイト:V-ray 

レンダリングで最も有名なソフトだと思います。

プラグイン形式で各ソフトにインストールすることで、高品質なレンダリングを実装できます。

 

LUMINO

価格(教育版):無料

価格(標準版):225,000円

価格(Pro):450,000円

 

公式サイト:LUMINO

Macに対応していないものの、こちらも建築学科で比較的よく使われているレンダリングソフトとかとおもいます。 

レンダリングソフトで学生版が無料なものは貴重なので、使っている学生は多いと思います。

というか、学生でレンダリングソフトを入手するならこれ一択かもしれません。

 

Flamingo

価格(教育版):35,000円

価格(商用版):76,000円

FlamingoはRhinocerosを制作しているRobert McNeel&Associates社が作成している高品質レンダリングソフトで、Rhinocerosのバンドル版を購入するとプラグインとして同梱されてきます。

 

実はFlamingoを購入しなくても、Rhinocerosには標準レンダラーが搭載されているのですが、テクスチャのレパートリーが極端に少ないなどプロ仕様では無いことから購入されています。

 

 

3-2.レンダリングとゲームエンジン

最近では、建築業界にもVR化に積極的な動きがアチコチで起こっています。

モデリングした建築をVRによって体感できることは、これまで建築業界で利用されてきた模型や図面のどれとも異なる仮想体験を与えることから、施工時の事故防止から顧客へのプレゼンテーションに至るまで、さまざまな利用方法が検討されています。

 

しかし、モデリングした建築モデルをVRに実装するためには、上記で説明した静的な(一枚絵を出力するだけでいい)レンダリングソフトでは対応できません。

VRのように動き回るモデルをレンダリングするためには、3次元モデルを逐一レンダリングして表示する「リアルタイムレンダリング」能力を持つソフトが必要になります。

 

その代表が、ゲームエンジンです。

ゲームエンジンとは、その名の通りゲームを作るためのソフトを指す単語です。

例えば誰でもRPGを作ることができる「RPGツクール」なども、ゲームエンジンの一種です。

 

そんなゲームエンジンの中でも3Dの表現に強みを持ち、建築を学ぶ人と相性の良いソフトとして、UnityとUnreal Engine4がよく挙げられます。

  • Unity
  • Unreal Engine4(UE4) 

 

もしあなたが建築にVR技術を持ち込むことを検討するのであれば、こうした3Dに対応したゲームエンジンの操作も学ぶ必要があります。

以下、簡単にゲームエンジンについて解説しましょう。

 

Unity

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価格:無料

公式サイト:Unity

 

Unreal Engine4

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価格:無料

公式サイト:Unreal Engine 4

 

両者の違い

 ゲームエンジンについては、、筆者自身勉強中の身なので、まだあまり詳しく比較できていません。

 

ただ、Unreal Engine4は、「アンリアル」という名前とうらはらにリアリティのあるグラフィックに強みを持っており、映像業界や建築業界で強い支持を集めているようです。

一方で、ユーザー数や解説本、チュートリアルサイトの充実度で言えばUnityに軍配が上がり、特に日本語で学べるサイトがUnityに比べて圧倒的に少ない点が指摘されています。

 

以上の点から、初心者はUnityから学ぶのがいいようです。

 

 

学習方法

 Unityについては、下手に書籍を買ったり有料スクールに金を出すくらいなら、まずはドットインストールの動画講座から初めましょう。

全26レッスンすべてが無料で公開されており、ソフトのインストールから簡単な3Dゲームの完成まで、丁寧に解説されています。

▶ドットインストールでUnityを学ぶ

 

Unity解説書籍で評価が高いのは、通称ひよこ本、『Unity2019入門 最新開発環境による簡単3D&2Dゲーム制作』(SBクリエイティブ)でしょう。

大体どのUnity解説サイトを見てもオススメされている一冊です。

 

ただ上記の本は、基本的にゲームを作りたい人向けの書籍なので、VRについてはあまり紙面を割いていません。

UnityでVRをやることに特化した本として、『UnityによるVRアプリケーション開発』(オライリー・ジャパン)などを合わせて読む必要がありそうです。

 

 

一方Unreal Engineについては、前述の通り日本語で解説されているサイトや書籍はまだまだ少ないです。

とりあえず公式がYou Tubeにて発表しているチュートリアル動画を見るのが正攻法だと思います。(日本語字幕設定可能)

www.youtube.com

 

 

 

4.ポストプロダクション(レタッチ)

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最後に、ポストプロダクションについて解説します。

 

前述のレンダリングですが、

  • 生物(人間・樹木)
  • 水面・空
  • ファブリック(カーテンやクッション)
  • ちょっとした小物・インテリア
  • 街角の掲示物・標識

などの物体については、再現が難しいという弱点を持っています。

そのため、こうした処理の難しい細々としたオブジェクトについては、後から画像の合成で写真を貼り付けてしまった方がむしろ効率的かつ効果的です。

 

また、

「建物のこの部分はもっと明るい空間のイメージなんだよなぁ」

「なんか室内の色味が全体的に青い」

「窓や水面の映り込みも、しっかり再現したい」

といった、レンダリングソフトでは対応できないようなさらに細かい調整も、場合によっては必要かもしれません。

 

より説得力のある建築パースには、こうしたレンダリング後の細々とした調整が必要になってきます。

 

ポストプロダクションとは、レンダリング後の建築パースに対して行う、一連の合成・調整・加工作業のことを意味します。

(「レタッチ」も、ほぼ同様の意味で用いられる単語です。こちらは写真業界で幅広く利用されている単語であるのにたいし、「ポストプロダクション」は建築パース以外ではほとんど聞かない単語ですね。)

 

 

ポストプロダクションに用いられるソフトとしては、ほとんどAdobe Photoshopが一強というのが現状です。

ポストプロダクションに限らず、図面の着色から、敷地写真と模型写真の合成など、幅広く利用できる優秀なソフトですので、「建築パースの勉強はまだ後でいいや」と思っている方もぜひ勉強してほしいソフトです。

 

Photoshopによる建築パースのレタッチ・ポストプロダクションについては、下記記事をご覧ください。

www.gakka-gokko.comwww.gakka-gokko.com

 

まとめ

以上、建築パースの作り方を

  1. 設計作業
  2. モデリング
  3. レンダリング
  4. ポストプロダクション(レタッチ)

という4つの手順にわけて解説してきました。

 

ちなみに、この記事では写真風のリアルな建築パースの作成を前提として話を進めてきましたが、

  1. アナログで線画→アナログで着色→PCにスキャン→レタッチ
  2. アナログで線画→PCにスキャン→Photoshopで着彩・レタッチ
  3. モデリング→線画を出力→レンダリングせずにPhotoshopで着色・レタッチ

など、いくつかの手順をアナログ化したり省略することで、イラスト風のパースを作ることも可能となります。

とくにレンダリング作業は、PCのスペックが非常に要求されるため、省略することもよくあります。

 

そのため、これから建築パースを学ぶ方は

  1. 3DCAD・BIMソフトを学び、モデリングできるようになる
  2. Photoshopを学び、合成や加工、着色ができるようになる
  3. レンダリングソフトを入手し、リアルなパースにチャレンジする

という手順を踏めば、効率的に学習できると思います。