【MMD+MME】Amateras エフェクトによるドームマスター形式の映像出力
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【MMD+MME】Amateras エフェクトによるドームマスター形式の映像出力

2013-10-02 07:21
    MikuMikuDance (MMD) からのドームマスター形式の出力を実現する「Amateras エフェクト」(Caeru さん作) の使い方を紹介します。

    (※現在は後継エフェクトとして、より扱いやすくなった MikuMikuDomeMaster (MMDM) が登場しています。MMDM のダウンロードURLはニコニコプラネタリウム部のニコニコミュの説明欄を参照。)

    ◆ ドームマスター形式って?

    これは要するに円周魚眼レンズと同等の映像形式です。正距方位図法とか Angular Fisheye とも言います。プラネタリウムのような全天周ドームスクリーンの全面に映像を投影するために用います。

    ◆ 準備

    MikuMikuDance、MikuMikuEffect、Amteras エフェクト、Amateras Media Player をそれぞれダウンロード&インストールしておいて下さい。

    Amateras エフェクト配布:

    Amateras_v101 (10/1(火)の現在の版) は、残念ながら MikuMikuMoving (MMM) には非対応ですが、近々対応予定 10/2(水) 朝のバージョンアップで MikuMikuMoving (MMM) に対応しました!

    ■ Amateras エフェクト版の星風夜MMDを同梱したパックの暫定配布URLはこちら:
    http://www.mobypicture.com/user/tagoshu/view/16110723

    InvAmateras.fx と同じフォルダにある各種ファイルが Amateras 対応版の各種エフェクトです。星風夜MMDの使い方は、StarryWindsMMD サブフォルダの ReadMe を参照。パラメータ調節は、StarrtWindsMMD サブフォルダ内の swStarXXX.inc 等を編集。

    Amateras Media Player:
    http://orihalcon.jp/amaterasplayer/

    Amateras Media Player は、ドームスクリーンへの各種映像の投影結果をシミュレーションすることが出来るソフトです。今話題の Oculus Rift にも対応済み。

    ◆ MikuMikuDance 上での作業

    以下の説明は、Amateras_v101 (10/1(火)現在の版) が前提です。
    1. まずは普通にステージ、モデル、モーション等を設定


    出力サイズ
    1:1 の正方形 に設定しておきます。目安は 2048x2048 です。シンラドームのプロジェクション解像度が 3K ですのでそれに合わせるなら 3072x3072。さらに、より大型の 4K 以上のドームでの投影を視野に入れるなら 4096x4096 が理想的。恐ろしい世界ですね…w

    その他の注意点としては、カメラの位置および方向は Amateras エフェクト適用後も反映されますが、視野角は無視されます。また、残念ながら他のエフェクトとの組み合わせは無理っぽいです。最新版では、星風夜MMD (星空エフェクト) やキラキラエフェクト等のアマテラス対応版を同梱済みです。要望次第では他のエフェクトのアマテラス対応も実現できる…かも? 個別対応が必要なので手間はかかりますが。
    2. InvAmateras.x を読み込む


    読み込んだ直後は、このような表示結果になります。これは、球面全体を正距方位図法で展開したものです。別途ダミーボーンを読み込んでおき、InvAmateras.x をダミーボーンに割り当てます。
    3. InvAmateras.x のパラメータ調整
    Si=2.0 に設定すると、半球部分のみが表示されるように拡大されます。必要に応じて Si は
    2.0 より若干小さめの値に設定しても良いでしょう。Tr1.0 のままでOK。



    この状態では、カメラの中心が画面下端に位置するような結果になります。ミクさんの下半身が切れちゃってますね。
    4. ダミーボーンの回転による投影角度調整
    InvAmateras.x を割り当ててあるダミーボーンを回転させることで、カメラ中心の位置を調節することが可能です。数値入力で X 軸を 30 度回転 させてみました。

    なお、ダミーボーンに割り当てずにアクセサリの Rx 値を変更でもいけます。



    無事、ミクさんの全身が描画されるようになりました。
    5. AVI 出力
    MMD から AVI で出力します。MMD の場合、大きな解像度の静止画を出力しようとするとクラッシュしますが、動画の場合は 3072x3072 とかでもいけます。ただしもちろん、大きな解像度に対応したコーデックが必要です。

    大きな解像度の静止画を出力するには、いったん動画として出力し、動画からキャプチャすればOK。若干の劣化は生じてしまいますが。次の画像は、3072x3072 で出力した動画からのキャプチャです。



    ■ 3072x3072 フル解像度版はこちら:
    http://www.mobypicture.com/user/tagoshu/view/16042578

    ◆ Amateras Media Player 上での投影シミュレーション

    あとは、Amateras Media Player にドラッグ&ドロップするだけ。メインタブの右側の 傾斜角 欄で、ドームの傾斜角を調節できます。シンラドームの場合は 18 度ですが、傾斜角は施設によってまちまちです。また、シンラドームは欠球ドームであり、完全な半球ではないので、視野角は 165 度に設定すると良いらしい。



    なお、コーデックによっては Amateras Media Player では再生できない場合があります。その場合は、事前に mp4 等へのエンコードが必要です。

    また、PC上でのテスト用ではなく、ドームで実際に投影する用の動画ファイルを準備するには、Amateras Media Player に同梱の Amateras Encoder を用いると良いようです。

    ◆ ドーム投影を撮影したサンプル


    ◆ 補足

    コーデックについて
    Canopus HQX コーデックが良い感じかもです。ちょっとファイルサイズは大きいですが、劣化が少なく圧縮展開が高速で、高解像度にも対応しています。これは Edius における編集作業用のコーデックですが、コーデック単体での無償提供もされています。

    なお、残念ながらこのコーデックは Amateras Media Player / Amateras Encoder では未対応である模様。いったん Canopus HQX で出力後、何らかのエンコーダーで mp4 等にエンコードし直す必要あり。

    使えるエンコーダーの一例としては、とりあえず「つんでれんこ」で YouTube+パートナープログラムモードでエンコしとけばOKっぽい。ビットレートが手動設定できず、やたら高いビットレートでエンコされるのが難点ですが、その後 Amateras Encoder で仕上げエンコする用の中間エンコに過ぎないので大丈夫でしょう。

    ■ Grass Valley Codec Option(無償版):
    http://pro.grassvalley.jp/download/gv_codec_option.htm

    ※注意: 解像度によってはうまく出力できないようです。2048x2048 ではクラッシュするけど、2160x2160 とか 3072x3072 は大丈夫でした。
    InvAmateras.fx の設定について
    必要に応じて InvAmateras.fx をテキストエディタで開き、「#define RT_SIZE 1024」の部分の数値を変更して下さい。この値は 2 の累乗数 (512, 1024, 2048) である必要があります。

    出力サイズよりワンランク小さい数値が推奨値です。つまり、2048x2048 で出力する場合は 10243072x3072 で出力する場合は 2048 です。出力サイズに見合わない大きな値に設定した場合、ミップマップが効かないために逆に画質が劣化しますのでご注意下さい。

    また、大きな値を設定すると VRAM を大量に消費しますので、VRAM 不足により MMD がクラッシュする場合があります。VRAM 消費量はアンチエイリアス品質にも依存するため、ビデオカードの設定でアンチエイリアス品質を落とすと落ちずにいけることも。

    あと、大きな値を設定すると、クラッシュしなかった場合でも重くなります。重くなる場合、作業中は小さめの値に設定しておき、動画出力時のみ必要な値を設定すると良いでしょう。
    カメラのパン (視線方向の動き) についての注意
    ドームスクリーンでは、カメラをパンした場合の体感回転速度が通常の平面モニタで見た場合よりもずっと速く感じるため、パンの速度はかなり控えめにした方が良いそうです。目安としては平面モニタの場合の 1/2 ~ 1/3 程度。

    前出のサンプル動画も、実際にドームで見るとパンが速すぎる印象だったとのこと。

    視線方向をあまり動かさないでカメラを高速で前方に移動させたり、あるいはカメラ固定でオブジェクトを高速で移動させたり、とかは割と大丈夫とか。

    できれば一度、手近なプラネタリウム施設で全天周CG番組を見てみると良いと思います。一度見ておくと、どんな投影結果になるかイメージしやすくなるはずです。
    Amateras エフェクトの仕組み
    まずは立方体の各面にそれぞれレンダリング (キューブマップ・レンダリング) して、それをドームマスター形式に変換する、という仕組みです。

    ◆ 追記

    この Amateras エフェクトは、残念ながら他のエフェクトとの組み合わせが 無理っぽい 手間がかかるということもあり、少々使い勝手が悪いです。MMD か MMM の標準機能として同等の機能が実装されないかなぁ…。もしそうなればエフェクトの組み合わせ普通に使えるようになるのです…(ボソッ)。ドームスクリーン用という用途の他、Oculus Rift 用の動画としても使えますし。

    現状の MMD/MMM でエフェクトに懲りたい場合は、視野角広めで作った普通の平面映像として作るのが良さそうです。ドーム全面への投影は無理ですが、普通のモニタやスクリーンでは実現困難な大映しができますので、これもドームならではの映像体験の形かと。

    ◆ この記事中での使用素材


    Grass Valley Codec Option(無償版)

    Amateras_v101 (10/2(水)の朝現在の最新版)

    (ボソッ)


    あと、当然ですがクラッシュしなかった場合でも重くなります。重くなる場合、作業中は小さめの値に設定しておき、動画出力時のみ必要な値を設定すると良いでしょう。

    最終的な投影用動画ファイルをその後、Amateras Media Player に同梱の Amateras Encoder で仕上げのエンコードを行なって下さい。

    (※一例としては、つんでれんこ で YouTube+パートナープログラムモードでエンコすればOKみたい。ビットレートとか全部自動設定になっちゃいますが)

    なお、ドームスクリーンでは、カメラをパンした場合の体感回転速度が
    通常の平面モニタで見た場合よりもずっと速く感じるため、
    パンの速度はかなり控えめにした方が良いそうです。
    目安としては平面モニタの場合の 1/2 ~ 1/3 程度。

    私が作ったサンプル動画も、実際にドームで見ると
    パンが速すぎる印象だったとのこと。

    視線方向をあまり動かさないでカメラを高速で前方に移動させたり、
    あるいはカメラ固定でオブジェクトを高速で移動させたり、
    とかは割と大丈夫とか。

    できれば一度、手近なプラネタリウム施設で
    全天周CG番組を見てみると良いと思います。
    一度見ておくと、どんな投影結果になるかイメージしやすくなるはずです。

    http://www.mobypicture.com/user/tagoshu/view/16110723

    StarryWindsMMD サブフォルダ

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