Unity道場11 Shader Forge 101 ～ShaderForgeをつかって学ぶシェーダー入門～ 基本操作とよく使われるノード編
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関連教材：https://drive.google.com/file/d/0B3oaXWaXwfzOTXBYUE13RTNXYkU/view?usp=sharing 内容： 本資料は2016/08/28におこなわれたUnity道場11で使用したスライドです。 Unity Asset Storeで大人気のShader Forgeを使って、シェーダーを学んでみませんか？ 本コースでは、Shader Forgeの基本的なオペレーションと、よく使うノードについて学びます。 よく使うノードの機能を学んだ後は、実際にシェーダーを組んでいく上で、しばしば使われるパターンを見ていきましょう。 本コースは、後続のクラスを受講することで、順次シェーダーについて学んでいく予定です。 Unity道場：https://kenjin.unity3d.jp/dojos
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Unity道場11 Shader Forge 101 ～ShaderForgeをつかって学ぶシェーダー入門～ 基本操作とよく使われるノード編
- 1. Unity道場 11 Shader Forge 101 ～ShaderForgeをつかって学ぶシェーダー入門～ 基本操作とよく使われるノード編 Unity Technologies Japan合同会社 コミュニティエバンジェリスト 小林信行 2016/08/28
- 3. 本コースを受講することで得られる知見 ?? 本コースは、「ShaderForgeを使ってシェーダーを学ぶ」のが目的ですので、 ＳｈａｄｅｒＦｏｒｇｅの全機能を紹介するものではありません。 ?? 本コースでは、ShaderForgeの基本的なオペレーションと、よく使うノードにつ いて学びます。 ?? よく使うノードの機能を学んだ後は、実際にシェーダーを組んでいく上で、し ばしば使われるパターンを実際に見ていきましょう。
- 6. そもそも「シェーダー」って、なに？ ?? 「シェーダー」とは、主にGPUによって処理される、画像処理の手順を指定 した、小さめのスクリプトのことを指します。 ?? Unityの場合には、サーフェイスシェーダー、バーテックスシェーダー、フラグメ ントシェーダー、コンピュートシェーダーの４種類があります。 ?? サーフェイスシェーダーは、Unity独自のシェーダー言語であるShaderLabで 通常は書きます。さらにそれ以外のシェーダーは、ShaderLabにCgやHLSLな どのより一般的なシェーダー言語を組み合わせて書かれます。 ?? 「Shader Forge」は、その内のサーフェイスシェーダーをノードベースでエ ディットできるように、エディタ拡張で作られたツールです。 http://docs.unity3d.com/ja/current/Manual/SL-Reference.html
- 7. 絵画における「質感」を構成するもの ?? 色 （材質およびそれに当たる光の色の表現） ?? 陰影 （光が当たっている面の陰影の出方による立体表現） ?? タッチ （材質の表面状態の表現） ?絵画は、「色＋陰影＋タッチ」の組み合わせで、様々な「質感」を表現する。 Ｕｎｉｔｅ 2016 Tokyo 『Unityとアセットツールで学ぶ「絵づくり」の基礎～ライト、シェーダー、イメージエフェクト～』 シェーダーはこの全てに 関わっている
- 8. 3DCGにおいて「質感」に影響を与えるもの ?? マテリアル （マップおよびシェーダー） ?? ライト （直接光と間接光、ホワイトバランス、ソフトネス、アングル） ?? カメラ （HDRとフォーカス、スクリーンスペースでのイメージエフェクト） ?絵画における「色＋陰影＋タッチ」の組み合わせは、3DCGの場合には、 「マテリアル×ライト×カメラ」の各設定として、設計される。 Ｕｎｉｔｅ 2016 Tokyo 『Unityとアセットツールで学ぶ「絵づくり」の基礎～ライト、シェーダー、イメージエフェクト～』 シェーダーを使った絵づくりを学ぶためには、これら要素を切り分けて理解することが大切。 各々の役割をごっちゃにしないこと！
- 9. 特に、「マテリアル ＝ マップ × シェーダー」 u?? 物理ベースシェーダー（Ｓｔａｎｄａｒｄシェーダーなど）の場合 ?? 「物理ベースシェーダー」としての機能面は、Ｓｔａｎｄａｒｄシェーダーなどのゲームエンジンがデフォルトで提 供しているシェーダーが受け持っている。 ?? 従って、絵づくりはシェーダーに割り当てる、各ワークフローに則ったマップ（テクスチャ）の作り込みとライ ティングが中心となる。 ?? マップ（テクスチャ）は、Substance DesignerやSubstance Painterなどで制作する。 u?? ＳｈａｄｅｒForgeが担当するのは、「シェーダーの機能面の作成」で、マップの作り込みではない ?? ＳｈａｄｅｒＦｏｒｇｅを使いこなすことで、自分だけのカスタムシェーダーを作成することができる。 ?? カスタムシェーダーは、自分だけの独自の絵づくりの一翼を担うもの。 ここに様々なマップやライティングを組み合わせることで、最終的な絵づくりが完成する。 目的に合わせて、ツールも使い分けましょう！
- 11. ノードベースのシェーダーエディタでシェーダー を学ぶ利点 l?? シェーダーのコード記述特有の「めんどくささ」が回避できる。 ?? シェーダーのコード記述には、お約束のルールが結構ある。 ?? 同じことを繰り返して書かなければいけないことが結構ある。 ?ShaderForgeなどのノードベースエディタでは、この辺りの「めんどくささ」を意識しないでよい l?? 通常のプログラミングよりは、ノードのバリエーションが圧倒的に少ない。 ?ビジュアルプログラミングの場合、ノードが複雑になると、ロジックが見づらくなるが、 シェーダーはグラフィック処理に特化している分、それほど複雑にならないですむ l?? 一度憶えると、他のDCCツールやゲームエンジンでも同じようなノードやセマンティクス（シェーダー 入力/出力に付加される指定文字列のこと）があるので、相互運用がしやすくなる。 l?? ShaderForgeの場合、「変更が即、グラフィックに反映される」ので、イタレーションがしやすい。 ?「トライアンドエラーがしやすい」ということは、「学びやすい」ということでもある
- 12. 厂丑补诲别谤贵辞谤驳别の画面构成
- 19. ノードエディタの基本操作
- 20. ノードエディタの基本操作 l?? ノードリンクの削除：Alt/Option + RMB。リンクのまとめ切断も可能 l?? Macでノードを削除：Command + X （切り取り）で（WindowsならDeleteキーで） l?? ノードのクイックサーチ：ノードの頭文字を入れて、マウススクロール。 左クリックで決定 l?? ノードの範囲選択指定：Alt/Optionを押しながら、LMBドラック l?? ノードの範囲選択中は、ヒエラルキー状態を保ちながらノードを移動できる l?? ノード上でRMBでコメント挿入ができる他、各ノードの機能をＷＥＢから検索できる
- 22. テクスチャを貼る UV Coordinates Texture 2D Main
- 29. ノーマルマップを貼る、合成する Texture 2D / Normal map Main / Normal Normal Blend Lerp / Value / Normalize
- 30. ノーマルマップを貼る、合成する ノーマルマップを、MainノードのNormalに接続 するとノーマルマップが適用される。 2つのノーマルマップを合成する時は、 Normal Blendノードを使う。
- 34. ＵＶマッピングをタイリング（スケール）する UV Coordinates / Multiply / Value / Vector2
- 36. ＵＶマッピングをタイリング（スケール）する Value = 1 の時 Value = 0.25 の時 Value = -0.25 の時
- 37. ＵＶマッピングをオフセット（スクロール）する UV Coordinates / Add / Value / Vector2
- 39. ＵＶマッピングをアニメーションさせる Timeノードから取得した時間変化分を、AddノードでUV Coordinatesノードに接続 することで、ＵＶマッピングがスクロールアニメーションをする。 UV Coordinates / Time / Add
- 46. テクスチャアトラスの表示
- 47. １コマサイズで表示する
- 49. 时间でスクロールさせる
- 51. コマ単位でアニメーションさせる
- 55. Component Maskノード ベクトルの各要素を分解するノード。 ベクトルの各要素から数値を取り出すのに使う。 他、Vector3からXY要素（UV要素）のみを取り出す のに使用したりする。
- 64. マスクの浓度调整をする
- 66. マスクをシャープにする
- 70. 参考文献 l?? SHADER FORGE Nodes http://acegikmo.com/shaderforge/nodes/ l?? Shaders 101 – Foundational Shader Concepts for Tech Artists Ben Cloward (CG Supervisor Bioware) / GDC Vault http://www.gdcvault.com/play/1023152/Technical-Artist-Bootcamp-Shaders-101 l?? プログラマブルシェーダーについては、 『ゲームつくろー！』「プログラマブルシェーダ編」 http://marupeke296.com/ProShader_main.html