アーティストのためのUnrealシェーダー基礎

2025年7月16日講義更新案内 >>

アーティストのためのアンリアルシェーダー：原理から応用まで

アーティストのためのアンリアルエンジンシェーダーの核心原理、その深い世界に招待します。このレッスンは単にノードをたどり、例を複製するレベルを超えて、シェーダがどのような原則で動作するのか、各ノードがどのような意味を持つのかを根本から掘り下げるプロセスです。 「なぜ」という質問に答え、シェーダーの動作方法を体系的に理解し、どんな状況でも応用可能な硬い基礎を固めることを目指します。

セクション2 -アンリアルマテリアル

マテリアルエディタの基本的な使い方を学びます。物理ベースレンダリング（PBR）の核心理論である乱反射と正反射の概念を明確にし、金属と非金属材料の違いを学びます。正しいPBRテクスチャ作成ガイドを習得し、さまざまなブレンドモードとシェーディングモデルを活用して、半透明、マスクドなど、複数の材質を表現します。また、マスタマテリアルやマテリアルインスタンス、マテリアル関数、アトリビュートなど、効率的なシェーダ管理に必要なワークフローやグラフ整理ノウハウまで深く学習します。

アンリアルマテリアル基礎

• マテリアルの作成、編集

• マテリアル基本出力ノード

• ノードのデータ型とスイズリング

PBR（物理ベースのレンダリング）マテリアルの理解

• PBRマテリアルサンプルの紹介 – Paragon: GRIM.exe

• ディズニーPBRについて

• 乱反射と正反射

• 金属と非金属

アンリアル物理ベースのマテリアル

• PBRテクスチャガイド

• Emission

• Bump, Normal, Height, Displacement

マテリアルブレンドモードとシェーディングモデル

• Blend Mode – Masked, Translucent, Additive, Modulate

• Shading Model – Default Lit, Unlit

• 半透明材料を屈折させる

• 半透明ソート優先順位

• Shading Model – Default Lit, Unlit

マテリアルインスタンスとパラメータ

• マスタマテリアルとマテリアルインスタンスの理解

マテリアルアトリビュート

マテリアル関数

マテリアルグラフの整理

• コメント

• 経由（Reroute）、名前付き経由（Named Reroute）

• ソートショートカット

セクション3 -色を数字と考える

最も重要なセクション3では、「色を数字として考える方法」を訓練します。 3Dポリゴンが画面に描かれるレンダリングパイプラインの過程を通じてシェーダの定義を明確に理解し、色に対する単純な算数がどのようにグラフになって多彩な効果に発展するか直接確認します。この原理を応用して、Lerpを活用したディゾルブと爆発エフェクトを作りましょう。これに加えて、現実的な色表現のためのHDRとガンマ、sRGB、テクスチャを扱うためのUVの概念、そしてシェーダーデバッグノウハウまで、シェーダーアーティストに必要なコア知識を取り上げます。

シェーダの定義

• シェーダとは何ですか？

• 3Dポリゴンが画面に描画されるプロセス

• バタックスシェーダーとピクセルシェーダー

• Graphics API

色を数字と考える1、2、3、4

• 色を数字と考える

• RemapとLerp、グラフ加工

• 算数の応用

• Lerpを応用した爆発エフェクトの紹介

HDRの理解

UVとテクスチャサンプリング1

• UVの概念

UVとテクスチャサンプリング2

• ScrollOut

デバッグノード

• 量子化(quantization)とフラック

ガンマ（ガンマ）とsRGB

グレーに変換

セクション4 -ベクトル

シェーダーグラフィックの花と言えるベクトルの世界を探検します。ベクトルの基本概念とライティングの基礎となる内積（Dot Product）演算を通じてランバート照明を実装し、これを応用してスタイリッシュな漫画レンダリングまで作ってみます。さらに、ベクトル演算を活用してオブジェクトのアウトラインを強調するフレネル効果、リアルなガラスや水を表現するための屈折効果、そして広大な背景を効率的に描くパノラマスカイボックスの製法をマスターします。

ベクトルの基礎

• ベクトルの理解

  
  

• 内積とランバート

• Half Lambert

• アンレットカートゥーンレンダリング

ベクトルの活用 1

• フレネル(Fresnel)

• 屈折

ベクトルの活用2 - パノラマスカイ

セクション5 -その他

ポーラ座標（Polar coordinate）を利用した特殊効果、立体感を最大化するパララックスマッピング（Parallax Mapping）、そして深みのある肝ガラス（Frosted Glass）効果などの機能を身につけながらプロセスを仕上げます。

便利な機能の紹介

• Polar coordinate

• バンプオフセットとパララックスマッピング

• 肝ガラス(Milky Glass)効果