グラフィックランツ：ナナイトテッセレーション

日曜日、2026年2月1日 ナナイトテッセレーション ナナイトテッセレーション、別名ナナイト・ダイナミック・テッセレーション、別名ナナイト・ダイナミック・ディスプレイスメントは、ナナイト自体に続く私が取り組んだ次の主要な機能でした。初期のプロトタイプは、ナナイトを初めて一般公開してからわずか数ヶ月後の2020年に始まりました。UE5はまだ顧客にリリースされていませんでした。数年間、様々なプロジェクトでナナイトを出荷し、さらに数年間開発を続けた後、ナナイトテッセレーションは2024年のUE 5.4でついにリリースされました。その後すぐにこの執筆を開始しましたが、完了までに予想以上の時間がかかりました。言うまでもなく、これらすべてを公開するのは長い道のりでした。これは、この記事から始まる一連の投稿で提供されます。 投稿リスト： イントロ 可能なアプローチ テッセレーションの方法 ナナイト + レイズ 可変サイズのワーク 頂点重複排除 / ポストトランスフォームキャッシュ（近日公開） VisBuffer / 遅延マテリアル まとめ ナナイトテッセレーションとは何か？ メッシュを動的にテッセレートし、ディスプレイスメントするシステムです。ディスプレイスメントは、UEのマテリアルエディタで作成されたシェーダーグラフから生成されます。このテッセレーションは、Naniteが既に提供しているものに加えて行われます。 GDCでデモされたテッセレーション（Marvel 1943: Rise of Hydra） パッチ ダイスされた三角形 最終的なピクセル なぜ？ Naniteがあるのに、なぜジオメトリ増幅が必要なのでしょうか？ 私は過去に、仮想化ジオメトリ問題に対する増幅アプローチは十分ではないと主張してきましたが、なぜ今になってそれを開発し始めたのでしょうか？ 考えを変えたのでしょうか？いいえ。 私の主張は、増幅アプローチは仮想化ジオメトリ問題の汎用的な解決策ではないということでした。それらはすべてのケースを解決しません。それらは表面の種別を変更できません。単純化アプローチは常に必要とされるでしょう。もしそれがあれば、増幅も解決できるでしょう。メッシュは常にオフラインで合成、サブディバイド、テッセレート、および/またはディスプレイスメントできます。その後、単純化によってそれを削減できます。これはデータストレージへの影響を無視していますが、問題に対するより汎用的な解決策であることを示しています。ですから、私たちは今それを持っています。それはNaniteと呼ばれ、かなりクールです。最初に作業するのに適切なものでした。しかし、この解決策がこれらのケースに十分汎用的であるからといって、それらに最適であるとは限りません。不規則なメッシュの完全なトポロジーを保存することはすべてのケースをカバーしますが、コストがかかります。表面上のすべての位置を完全な属性セットを持つ完全な3Dポイントとして保存することはコストがかかります。私たちはそのデータを圧縮するために最善を尽くしていますが、そのデータがないことにはかないません。 圧縮 スカラーディスプレイスメントフィールドは、アーティストが作成したマップであれ、詳細な表面をより単純な表面に投影してキャプチャされたものであれ、はるかに少ないデータ量です。5つ以上の値に対して1つの値です。人間知覚との関連における規則的な2Dデータ（画像）の圧縮は、他のどの方法よりもはるかに広範に研究され、理解されています。 高ポリゴン対低ポリゴンとノーマルおよびディスプレイスメントマップのディスクサイズ比較 それよりもさらに優れたデータ圧縮は、プロシージャルテクスチャリングアプローチです。プロシージャルテクスチャリングとは何を意味するのでしょうか？パーリンノイズのような数学的関数だけを意味するのではありません。定義を少し広げているかもしれませんが、単純なテクスチャタイリングでさえ、ある種のプロシージャルテクスチャリングです。しかし、複数のテクスチャが混合され、変更されるシェーダーが関わるようになると、私たちはプロシージャルの領域に入ります。この最も単純な形式はディテールテクスチャリングです。明示的に保存されるよりもはるかに高周波の信号を表すことができます。このように静的に見ると、圧縮率は他のどの方法でも達成できるものよりもはるかに高くなります。 オーサリング しかし、データ圧縮を超えて、プロシージャルコンテンツ生成はアーティストにとって信じられないほど効果的な時間節約になります。また、再利用可能、動的、アニメーション可能でもあります。再利用可能とは、雪のようなベースのマテリアルタイプが一度作成され、多くの表面に適用できることを意味します。動的とは、同じアセットがシェーダーパラメータを変更することで時間とともに雪を蓄積できることを意味し、移動する溶岩流のような完全なアニメーションまで可能です。 ディスプレイスメントマップは映画で非常に一般的であり、その使用の主な理由はデータ圧縮ではありません。ツールの多くも同様です。私は、それらが改善されるべきであり、Naniteの機能に追いつくのは他の誰かの責任だと主張できますが、事実として、私は指を鳴らしてすべてのDCCを変更することはできません。すべてのアプリケーションが高ポリゴンメッシュでうまく機能するように最適化されていたとしても、2Dテクスチャには常に本質的に単純なものがあり、ディスプレイスメントマップも例外ではありません。 映画におけるディスプレイスメントの使用はアニメーションにも役立ちます。キャラクターの場合、ベースケージをリギングして変形できます。変形されたケージは、最終的なディテールを得るためにスムーズにサブディバイドされ、ディスプレイスメントできます。これにより、リガーとアニメーターの懸念が簡素化され、個々のドラゴンの鱗を彫刻する彫刻家からある程度分離されます。 最後のユースケースはゲームに特化しています。Fortniteや、Naniteパイプラインを実行するのに十分な性能を持たないローエンドプラットフォームをサポートする必要がある他のゲームにとって、スケーラビリティは重要な考慮事項です。Naniteが使用するのと同じメッシュ単純化アルゴリズムを通じてローポリフォールバックメッシュを簡単に生成できますが、距離にとっては十分でも、クローズアップでは必ずしも十分ではありません。ローポリモデリングの技術は、しばしば形状の抽象化の問題であり、アーティストは結果に非常にうるさいです。彼らはまた、他のアセットの関与を必要とするディテールをメッシュからテクスチャへと移動させますが、これは信頼性の高い自動化が困難または不可能です。 これらの理由から、Fortniteのような大規模なスケーラビリティ範囲が必要な場合、アートチームは、高から単純化するよりも、スケーラビリティ範囲のローまたはミッドで作成し、増幅することに慣れています。 Brian Karisによって午後8時27分に投稿 新しい投稿古い投稿ホーム