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今回は、３ＤＣＧで使用するための３６０度ＨＤＲＩ(ハイダイミナックレンジ画像)の作成方法です。
ＨＤＲＩは、リアルなＣＧ映像作成に必要な手法の一つとなっております。
「ＨＤＲＩとは何ぞや？」と言うことについては、過去のこちらの記事をお読みください。
ソフトウェアは、ＰｈｏｔｏＳｈｏｐと３ＤＣＧソフト(この記事ではＬｉｇｈｔＷａｖｅ３Ｄ)を使用します。
今回は単に作成方法説明のためのテストなので、極力、機材にお金がかからない最安値の方法を考えます。
Ⅰ. 撮影機材の準備
ＨＤＲＩ作成には、最低限必要な機材があります。まずは、"ＲＡＷデータが撮影できるカメラ"および"三脚"は必須です。
どんなに高性能なネオ一眼やコンパクトデジカメ(以後、コンデジ)やビデオカメラでも、ＪＰＥＧ撮影しか撮影できないカメラはＮＧです。
ＲＡＷ画像が撮影できるデジカメを使用します。一眼デジカメ(以後、一眼)だけだなく、コンデジにもＲＡＷ撮影可能の機種があります。
気をつけなければならないのは、「ＨＤＲＩを撮影できる」機能や「露光を変えて自動的に３枚撮影しＨＤＲＩを合成する」機能を謳う
機種がいくつか存在しますが、撮影データは"ＪＰＥＧ"でしかなく、得られた画像は"ＨＤＲＩ風"でしかないのでＮＧです。使えません。
今回、私は上記のニコンの一眼(D5000)ではなく、ＮＥＴで２万円以下で購入したコンデジ(カシオEX-ZR700)を使用します。
このカメラは、Ａｄｏｂｅの提唱するＤＮＧ方式のＲＡＷデータを撮影でき、１８倍望遠を搭載しているので今回の目的にぴったりです
(※理由はあとで明確にします)。カメラの次に必要なのは、前後左右１８０度以上をカバーする"全周円周魚眼レンズ"です。
ちなみに１８０度魚眼には、丸く写る(円形の周りに黒味が出る)"円周魚眼"と、対角線上１８０度撮影できる"対角魚眼"があります。
対角魚眼は上下左右の一部がカットされてしまうので、ＣＧ用の全周３６０度ＨＤＲＩを作成するのにはやや不向きと言えます。
これを書いている現在、日本で生産販売されている一眼用の全周円周魚眼はシグマ[4.5mm F2.8 EX DC CIRCULAR FISHEYE HSM]のみです。
このレンズ１本だけで７～１０万円以上しますので、今回はこの魚眼レンズは除外します。
魚眼レンズの代用品として、ステンレスボールが使われますが、これもレンズ並みになかなか高価です。
Ｌサイズ＝２５ｃｍで４万８千円、Ｍサイズ＝２０ｃｍで３万１千円、Ｓサイズ＝１４ｃｍで１万８千円。
ステンレスボールも高いので、今回は品質は大幅に落ちますが"お玉"を利用します。完全な半球形に近いお玉が理想です。
理想的なお玉を求めて、イトーヨーカ堂からハンズまで色々探しましたが、百均ショップで下記のステンレス製お玉を見つけました。
形はまあまあなのですが、表面がきれいな鏡面仕上げではないので、魚眼レンズのような美しい仕上がりは期待できません。
あくまで、格安に仕上げる「ＨＤＲＩ作成方法説明」のためのテスト用機材として用います。
(今回は、作成テスト用の機材代としてカメラ＋お玉で２万円以下で抑えました。かなり抑えたと思います)。
Ⅱ. 撮 影
機材を揃えたら撮影に入ります。野外で撮影するのであれば、風の無い日を選びましょう。
ＲＡＷデータは露光を変えて３回撮影するので、三脚が強風で揺れたり、背景の木々がバサバサと動くのはＮＧです。
また、車や自転車や人が頻繁に動いている場所や状況もＮＧです。露光を変える度に、撮影対象が動くとデータが使えません。
前述のお玉を、お玉の面が地面に９０度になるように固定します。私は三脚に固定しましたが、固定できるものなら何でも良いです。
(※三脚の脚や影がけっこう映り込むので、１本の棒状のものが良いかもしれません)。
次に、カメラをお玉の面に水平になるようにセッティングします。
お玉の面に「撮影者と三脚とカメラ」が映り込む面積を減らすため、カメラとお玉の距離をなるべく離します。
離しすぎると撮影対象のお玉の面が小さくなってしまうので、ズームの最大望遠側を使用してアップにします。
(※ここで光学１８倍ズームが活きます！)。
セッティングを終えたら、撮影に入ります。ＨＤＲＩ撮影には、露光を変えた最低３枚のＲＡＷデータが必要です。
カメラの露出補正を変えて撮影します。今回は、－２、０、＋２ の３段階の露光で撮影します。
(※ＲＡＷやＨＤＲの画像はＷｅｂでは表示できないので、下記以降の画像は全てはＪＰＥＧによる例示です)。
次に、この１８０度反対側も同じように撮影します。。
Ⅲ. 撮影データのＨＤＲＩ化
撮影したＲＡＷデータを、フォトショップでＨＤＲＩ化します。
"ファイル"のメニューから、"自動処理⇒ＨＤＲ Ｐｒｏに統合"を選択します。
次の画面が現れたら、必要な３枚のＲＡＷデータを「参照」から選択し、「ＯＫ」を押します。
自動的に処理が開始され、ＨＤＲ画像に統合されます。同じ処理を反対側３枚にも適用し、撮影データのＨＤＲＩ化は完了です。
画像は、必ず３２bitのＨＤＲやＥＸＲ等で保存します。誤って、Ｊｐｅｇ等の２４bit以下のファイル形式で保存しないよう気を付けます。
このＨＤＲＩを後で３ＤＣＧで展開するために、円形状に切り取りとります。
Ⅳ. 円形画像の補正作業
さて、ＨＤＲＩ化は完了しましたが、画像は円形のままです。これでは、ＣＧに使えません。円形画像を、方形画像に補正します。
この作業が、最大の曲者です。残念ながら(これを書いている現在)、フォトショップにはこの補正機能はありません。
一般には、この作業に"ＨＤＲ Ｓｈｏｐ"が使用されますが、このソフトは１ライセンス辺り２１,６００円かかります。
この費用も抑えるため、別の方法を考えます。これを読む人は、３ＤＣＧ使用を前提にしていると思いますので３ＤＣＧソフトを使います。
それぞれのお使いの３ＤＣＧソフトで、分割された正方形から半球形にモーフィングするオブジェクトを作成します。
(※私の場合は、いきなり細かい分割はつらいので８×８のグリッド正方形で作っておいて半球形に変形させ、あとで再分割をしています)。
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次は、モデリングの順序と逆で、半球形のオブジェクトに先ほどの画像をマッピングして、正方形にモーフィングさせます。
このモーフィング設定時のオブジェクトへの画像貼り付けや、画像のレンダリング出力も、すべてＨＤＲ画像で行います。。
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レンダリングして、円形の方形化補正作業は完了。反対側の画像も、同じ処理を施します。
最後はフォトショップで二つの画像をくっつけ、人物や三脚の影などを消すレタッチ作業を行い、全周３６０度ＨＤＲＩの完成です。
このＨＤＲＩのライティングを使用してレンダリングしたのが、下記の画像です。それなりに、良い感じに仕上がっています。
同じ方法で、別の場所の全周ＨＤＲＩも作成してみました。こんな感じです。
今回は、極力「お金のかからない方法」で考えましたが、ステンレスお玉は魚眼レンズと比べると、画質が悪く、歪みも大きいです。
画質的には、「お玉＝×～△」＜「ステンレスボール＝△」＜「魚眼レンズ＝〇」と言う位置づけでしょうか。安かろう、悪かろうです。
ＣＧの雰囲気ライティングに使うならばともかくとして、仕事のＣＧの背景貼り付け用にはちょっと使えません。
そのうち全周円周魚眼レンズを入手できれば、その結果も記載したいと思います。
★２０１７年２月１日追記：⇒全周３６０度円周魚眼レンズ編はこちらをお読みください。