この記事は「Unity アセット真夏のアドベントカレンダー 2018 Summer! 」
の15日目の記事になります。
昨日はうら干物さんの『【Unity】稲妻のアセットを使って、フォースの暗黒面に触れる』でした。
モバイルに最適化された高品質ライトニングエフェクト。
これは刺さる人いますね！自由度が高い。
透明なガラス球に色鮮やかなプラズマがビリビリする「プラズマボール」とか、
子供の頃に祭りの屋台で買って欲しくてウズウズしてた記憶が蘇りましたよ。(>_<)
そして今日は、揺れものアセット「Dynamic Bone」の連載記事「第五弾」です。
少しでも作業時間が短縮できるように、パラメータの事例をご紹介いたします。
初見さんや、セットアップについて知りたい方は、第一弾から読んでみて下さい。
スクリプト/アニメーション
$21.60 【更新日】2018年1月10日
胸や髪の毛、スカートなどボーンをリアルに揺らす大人気アセット！
2D、3Dゲーム開発、バーチャルYoutuberや、VRChatの方に絶大な人気を誇る、
超定番の「揺れもの」スクリプトです。
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今回のテーマは「ファンタジーゲーム開発」
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物理挙動パラメータのおさらい
Dynamic Bone 第三弾で、各パラメータの解析を行いました。
高品質の動画 ＆ 具体的な挙動について知りたい方はこちら。
4つのパラメータについて結果だけまとめます。
１．Damping（減衰）：元に戻ろうとする速度（ヘアワックスのような）
２．Elasticity（弾性）：胸の揺れ（バインバイン）
３．Stiffness（剛性）：髪の毛（重そうな物質に）
４．Inert（不活性 / 鈍い / のろさ）：元に戻る修正力。しっぽ
上から順に、極端にパラメータの特性を再現した動画です。
１．Damping（減衰）
「Damping（減衰）」は『ゆっくりと初期位置に戻ろうとする挙動』
ヘアワックスやケープで髪型を固定するようなイメージです。
２．Elasticity（弾性）
「Elasticity（弾性）」は『揺れの強弱を付けるためのパラメータ』
弾性なので弾力のある挙動に関する揺れパラメータ。
リアルな「胸の揺れ」を再現する値。 値が強いとバインバインってなりますね。
３．Stiffness（剛性）
「Stiffness（剛性）」は『髪の毛の揺れに最適なパラメータ』
髪の長さに合わせてパラメータに強弱を付けたり、
見た目が重そうな物質に使うと理想的な動きをしてくれそうです。
４．Inert（不活性 / 鈍い / のろさ）
「Inert（不活性 / 鈍い / のろさ）」は『しっぽ関連に最適なパラメータ』
元に戻る修正力が働くので、パラメータが強ければ尻尾のような挙動に向いている。
この4要素を頭に叩き込んだ状態で、
様々なモデルへセットアップしていく事を目標にする記事です。
カーブグラフで複雑な揺れを極めよう
大切な要素を忘れていました。
第三弾ラストで、いつか解説すると言っていた「カーブグラフ」
この機能は覚える価値がありますので、ここで具体的に解説します。
これは、
ボーンの部位に関する強弱のパラメータです。
どのように作用するか、目で見てわかる例えで解説します。
ユニティちゃんの髪の「Radius」をセットアップするとピンと来るはずです。
※ 「Radius」は各ボーンが衝突するときのコライダーです。
デフォルト設定
白い球体のギズモに注目。
髪のラインに沿って同じサイズの球体が表示されています。
位置は良いのですが、サイズがはみ出ているのが気になりますね。
コレを綺麗に整えてくれるのがカーブグラフ「Distrib」です。
どうですか？ 結び目の窪みまでピッタリ正確に合わせられましたね。
Radius Distribを正しく設定すれば、
衝突した時に絶妙な当たり判定を付ける事が可能になります。
「Radius」を平均的な値に整えてからグラフに取りかかるとスムーズです。
「Radius Distrib」とユニティちゃんの髪を並べてみた
グラフに若干ズレが生じていますが、
たぶんボーンの中央ではなく頭部分を指しているからです。
球体を小さくするにはグラフを下げて、大きくする場合は上げます。
ユニティちゃんの髪の毛は長いからデフォルトのグラフでは長さが足りませんでした。
足し込んで整えた結果、綺麗にまとめることができます。
少しの手間（5分程度）で結果が変わってきますので、ぜひ挑戦していただきたいです。
揺れパラメータでの「Distrib」
これもRadiusと同じ考え方です。
何も設定しなければ、ボーン全体に同じ値が適応されますが、
カーブグラフを使えば、ボーン単位で値を割り振ることが可能になるのです。
毛先部分はやたら重たそうな表現とか。
下記ケースはDistribを使えばよりリアルになります。
「スカートなどのヒラヒラ（根本と端では動きが全く違う）」
「ゴムで止めた髪の毛（ツインテールなど）」
「サイヤ人の髪（根本はあまり揺れず毛先だけ大きな揺れ）」
「鎖と重たい鉄球（モーニングスター）」（これが一番わかりやすいかも）
などなど、
ボーン構造が一定の太さや重量なら、グラフを用いる必要はありませんが、
物質のサイズや重さが違うケースの違和感を取り除くのに活躍してくれます。
アセットストアのキャラクターにDynamicBoneのパラメータ設定
通常のアニメーションの場合や、VRコントローラーでアバターを動かした場合など、
ご利用の環境に合わせて最適な値にしてあげるのが最善だと思います。
私が設定した数値は参考程度になればいいなと思い、いくつかご用意しました。
検証に使用するアセット
・TPSキャラコントローラー「Third Person Controller - Shooter Template」
・VR IKで操作「Final IK」（追加予定）
・手動で直接揺らす
すらねこ：『全身スライム』
紹介記事：2018年8月12日
日本作家さんの新作アセット第二弾！
スライムの擬人化キャラ設定を良い感じにスライムっぽくしてみました。
ほぼ全身が揺らせるDynamicBoneにうってつけのキャラクターです。
VRChat内で作家さんが設定したパラメータは殆どデフォルトで少しスライダーを触った程度で良好とのこと。詳しくは記事内の動画にて。
今回はゲームで使用した場合でのパラメータです。
走ると胸が潰れたり、暴走するので、なるだけ抑えました。
耳は極端に揺れないように抑えて可愛らしさを温存します。
指がめっちゃプルプルしてますが、これは正常でこの子の個性です。
VRChatで指を揺らして注目を集めたり、指の揺れを見て楽しむ事ができて面白い。
体に服にめり込んでも許されるのはスライムだけの特権なのです。
参考
１．Damping（減衰）：元に戻ろうとする速度（ヘアワックスのような）
２．Elasticity（弾性）：胸の揺れ（バインバイン）
３．Stiffness（剛性）：髪の毛（重そうな物質に）
４．Inert（不活性 / 鈍い / のろさ）：元に戻る修正力。しっぽの表現
耳
Damping：0.425
Elasticity：0.124
Stiffness：0.103
Inert：0.522
尻尾
Damping：0.052
Elasticity：0.11
Stiffness：0.045
Inert：0 しっぽ値が0ですが、おもいっきり揺らすためあえて0にしています。
腕
肩からではなく、腕からにしました。指先まで自動的に揺れます。
Damping：0.072
Elasticity：0.279
Stiffness：0.379
Inert：0
髪の毛
細くてスライム状なので、あえてプルプル揺れるようにしました。
（極端に揺れすぎないレベル）3箇所あります。
Damping：0.214
Elasticity：0.092
Stiffness：0.379
Inert：0
胸
モーフで大きくすることができます。
Damping：0.333（戻る速度を遅くしないと走る時に暴走する）
Elasticity：0.092（胸のバインバイン値を強めに設定）
Stiffness：0.379
Inert：0
注目すべきはEnd Lengthに1を入れていること。
ボーンの続きを作ってあげると揺れてくれます。
コート（腰から下）
腰から下4箇所あります。
座ったり、足を横に広げるとレインコートにめり込みますが、
これはスライムだから許される世界なのです。
Damping：0.214
Elasticity：0.092
Stiffness：0.379
Inert：0
コートはスライムではないので（透けないから）普通の衣類設定として付けました。
結果的に、似た様なパラメータばかりでしたが、
統一性が出て逆に良い感じになると思います。
オマケ：DynamicBoneならこんな事ができる
骨格のrootに揺れ設定をすると、全身ゆるゆるになります。
骨格の親に設定するだけ。
「すらねこ」だけでなく、ユニティちゃんでも出来ます。
ただ、キャラが壊れたように見えるから中々使えない。
スライム娘なので、全身やってみたらどうなるか一応試してみました。
全ての関節が暴れる。笑
シュールなキャラを欲している方は試してほしい設定です。
はぴねこ ：『両腕の翼』
すらねこの作家さんが、アセットストアで初リリースされた作品です。
紹介記事：2018年8月12日
参考
１．Damping（減衰）：元に戻ろうとする速度（ヘアワックスのような）
２．Elasticity（弾性）：胸の揺れ（バインバイン）
３．Stiffness（剛性）：髪の毛（重そうな物質に）
４．Inert（不活性 / 鈍い / のろさ）：元に戻る修正力。しっぽの表現
翼
飼ってる鳥を参考にして「翼」をセットアップしました。
左と右を見比べてください。
アニメーションの差は殆どありませんが、止まった時だけ微妙に揺れる程度のパラメータにしました。
あまり揺らしすぎると、羽に隙間が生まれてしまい力強さが無くなります。
なるだけ揺らさないようにするのがポイントです。
Damping：0.339
Elasticity：0.307
Stiffness：0.04
Inert：0.114
翼の揺れは「Stiffness」（髪の毛）と同じ扱いにしてみました。
Fire and Ice Dragons：『尻尾』
ドラゴンをチョイスしたのは「Inert」の値が本当に尻尾に適しているか調べるためです。
結果から言うと間違っていました。
パラメータ調整済み
ズッシリと巨大なドラゴンになったよ〜！！
（オマケでOFFの状態も付けました。DynamicBoneが無しでは軽く見える）
Damping：0.388
Elasticity：0.064
Stiffness：0.11
Inert：0.084
ただの尻尾、されど尻尾。意外と奥が深かったです。
ドラゴンといえば「モンハン」尻尾アタックは見せ場の一つですよね。
ズッシリとした重量感を出するために、
今までは「Inert」が尻尾を作る最適なパラメータだと思っていましたが、
巨大なドラゴンの場合は、Dampingがキーポイントになりました。
それと「Elasticity」を低めにしておき、Distribを右肩上がりのパラメータにすれば、
弾性が良い感じに作用してくれます。
「1.00」から「1.037」付近まで伸ばす。
参考
１．Damping（減衰）：元に戻ろうとする速度（ヘアワックスのような）巨大な尻尾
２．Elasticity（弾性）：胸の揺れ（バインバイン）
３．Stiffness（剛性）：髪の毛（重そうな物質に）
４．Inert（不活性 / 鈍い / のろさ）：元に戻る修正力。人間サイズのしっぽの表現
最後まで読んでいただき誠にありがとうございました。
1つのサンプルを記事にするまで意外と時間がかかので、
目標にしていたキャラ数に達していません。
このまま引き続きサンプル数を増やします。 （15日いっぱいまで）
やはり体が限界に来てるので一旦寝てからやります。
Dynamic Boneの記事一覧
① 2018年5月17日
初見さん用。セットアップ方法を解説します。
② 2018年5月25日
挙動パラメータについて徹底的に調査！
Damping（減衰）、Elasticity（弾性）、Stiffness（剛性）、Inert（不活性 / 鈍い / のろさ）
③ 2018年7月1日
Colliderの基本的な特性の紹介と、
衝突判定の実装方法、キャラの髪や胸をぷにぷに触って遊べる方法を紹介。
④ 2018年7月8日
平面コライダーの使い方がついに判明！「DynamicBonePlaneCollider」
実装方法、仕様、挙動チェックなど、動画で詳しく紹介しました。
オマケ：ユニティちゃんのスカート問題に挑戦。
明日のアドベントカレンダー
8月16日は、なかけんさんの
「FinalIKの各種Tipsの紹介。(もしくはSurforgeの紹介)」です。
Final IK
腕や足など人間や動物、ロボットなどの関節をコントロールするIK（インバーキネマティクス）の決定版です。
2016年からVR用のIK開発を中心に進めており、VTuberさんやVRのアバターなどの用途として爆発的にヒットしました。
私もFinal IKをよく利用しますのでTipsは嬉しい記事です！
もしくはSurforge
Unityのエディタ画面でそのまま「3DレンダリングされたPBRテクスチャ」を作成するエディタです。
Unityに吸収されて無料化したProBuilderと一緒に使う系のアセットで、グラフィッククオリティを高めることができます。
具体的に書かれた記事が少ないので、こっちも読んでみたい〜。
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