2019-08-17

【新作無料アセット】Unityより低コストで高速なEmissiveオブジェクト（蛍光灯やLEDの発光体）を再現するライトシステム。ドローコール数を抑えてパフォーマンスアップ「GI Light System」

#Unity 無料アセットシェーダー

GI Light System

シェーダー

Kyub Interactive Assets

新作無料アセット【リリース日】2019年8月14日

Unityより低コストで高速なEmissiveオブジェクトを再現するライトシステムです。

蛍光灯やLEDなど本体が眩しく光って周囲が明るくなる効果です。

形状は「Cube、Quad、Sphere」の3種類、またはメッシュの指定が可能。

重くなりがちなライティングをUnityより軽くするステキなアセット。

VRの最適化などに頼もしい味方になりそうだ。

※ 一部Unityバーションのみ対応しています。今後のアップデートに注目です。

f:id:assetsale:20190820114339j:plain

Unityの発光するEmissionオブジェクトを再現

「影の落とし込み」「specular effect」を犠牲にして高速化します。

Emissiveとは？
作り方
実行中の制御
- 動的に「範囲」と「色」の変更
GI Light System ベンチマーク
- UnityのEmmisionより低コストで高速
GI Light Systemの特徴
- 出来ること
- 出来ない事
動作確認（重要）
- Unity2018.1x~2018.2xまで動作可能それ以降はNG
パブリッシャーのアセット
- 「Easy Ropes 2D」は一時期無料配布

Emissiveとは？

蛍光灯のような自己発光オブジェクトによるライティングです。

シーンに固定されたstaticオブジェクトをライトマップに焼いて光を表現します。

最もわかりやすいイメージは「蛍光灯」や「LED」ライト。

実行中に色、範囲を可変してアニメーションを付ける事ができます。。

GI Light Systemも同じく実行中に光の強さ、色の調整が実行可能で、

「影の落とし込み」「specular effect」その他制限が色々付きますが、

UnityのEmmisionと似た光の表現を最適化して描画します。

作り方

① ライティングを設置する感覚で

◯ Hierarchy

「Light > GI Emissive Light」から設置します。

f:id:assetsale:20190820104937j:plain

シーンに半透明でギズモ付きの「Cube」が生成されます。

f:id:assetsale:20190820105222j:plain

赤枠部分がよく触る項目で、ランタイム項目はスクリプトで制御ができます。

◯ 実行中に変更可能なフィールド

・Is On：表示、非表示

・Color：色変更

・Instanity：影響範囲

f:id:assetsale:20190820124227g:plain

f:id:assetsale:20190820124424g:plain

◯ エディタ中のみ変更できるフィールド

f:id:assetsale:20190820105603j:plain

・Light Shape Type：形状変更（Cube、Quad、Sphere、Custom）

・Custom Mesh：メッシュを指定。カスタムモード中のみ

・Custom Material：マテリアルを指定

◯実行中のレンダラーフィールド

f:id:assetsale:20190820110026j:plain

・Show Renderer：メッシュを表示するかしないか

・Renderer Light Probe Usage：ライトプローブを使うか

・Renderer Reflection Probe Usage：反射マテリアルか

Show RendererをONにするとメッシュが表示されます。蛍光灯などに

f:id:assetsale:20190820111334j:plain

◯ リアルタイムに変更できないフィールド

f:id:assetsale:20190820110028j:plain

座標、回転、スケールのオフセット

ライトマップのスケール

② 他の形状に変更

f:id:assetsale:20190820105603j:plain

f:id:assetsale:20190820124214g:plain

4種類用意されています。ラストのCustomは自由にメッシュが指定できる。

f:id:assetsale:20190820111325j:plain

f:id:assetsale:20190820111711j:plain

f:id:assetsale:20190820111708j:plain

③ ライトマップをベイクする

座標の移動、パラメータに変更を加えたら反映させるためにGenerate Lightingします。

「Window > Lighting> Settings」

f:id:assetsale:20190820112055j:plain

① Realtime Global IlluminationのチェックがONになっていることを確認

②「Generate Lighting」でベイクします。

（シーンが複雑かつ広大なほど時間が掛かる。2回目からは早い）

メッシュ Emission

f:id:assetsale:20190820102613j:plain

Light Shape Typeを「Custom」に設定すると、Custom Meshが扱えるようになります。

エディタ中は理想的な表示ですが、実行すると様子が変わります。↓

f:id:assetsale:20190820102316j:plain

机の表示に違和感（ライトマップがズレているような）があるので、

修正しようと頑張りましたが治すことができず。

マテリアルの影響かな？と考えて解除したり、

他の設定を試しましたが特に変化は起きず...

メッシュ指定はドキュメントに記載されていないので開発中なのかもしれません。

※ 隣りのUnityがベイクした机のライトマップが原因かも？..原因を調査中です。

地面へのライティングはUnityとほぼ一緒の結果になりました（同じ色を指定）

実行中の制御

動的に「範囲」と「色」の変更

f:id:assetsale:20190820125002g:plain

燃える車の内部にGIライトを仕込んでみた。

実行中に色の可変アニメを付け足してパチパチ燃焼するイメージに。

素材について

2019年3月18日に無料化した巨大ハンガーの3Dモデルをお借りしました。

廃墟化した倉庫内部です。

GI Light System ベンチマーク

UnityのEmmisionより低コストで高速

サンプル画像にて、

シーンに大量に小部屋とEmissionを配置してパフォーマンスチェック。

f:id:assetsale:20190820081928j:plain

f:id:assetsale:20190820074532j:plain

シーンに大量のEmmisionを配置してUnityと比較すると、

約1.5倍高速で、約4倍ドローコールが少ない。

f:id:assetsale:20190820074816j:plain ]

パフォーマンス結果

CPU main：1.49倍 高速

render thread：1.83倍 高速

Batches：4.4倍 軽量

Saved by batching：1.74倍 軽量

Tns：3.9倍 軽量

Verts：3.96倍 軽量

SetPass calls：4.42倍 軽量

GI Light Systemの特徴

出来ること

・実行中に色、影響範囲の変更

・リアルタイムに表示、非表示の切り替え

・余分なドローコールがありません（VRアプリに最適）

・カスタムライトシェイプ

・DeferredまたはFowardレンダリングをサポート

出来ない事

軽量化に特化したEmmisionの再現ですので、ルックスを犠牲にしています。

UnityのEmmisionと一緒に活用できますので使い分けすると良さそうです。

・発光して他のオブジェクトが照らされても「影が出来ない」

・RealTime Global IluminationをONにする必要がある。

・UnityのEmmisionと同じく、結果を確認するにはベイクが必要。

・specular effect無し

・リアルタイムで位置/形状/回転の変更は出来ません（ベイクしてますし）

・「Lightweight Render Pipeline」（LW RP）はサポートしていません

動作確認（重要）

Unity2018.1x~2018.2xまで動作可能それ以降はNG

Unity2018.4xにてアセット動作チェックを行った結果、

惜しいことにEmissionが機能しないUnityバージョンがありました。

Unityのアップデートにより仕様が変わって動作しなくなってしまったみたい。

今後のアップデートに注目です。

Windows

Unity2018.1.9f2：動作する

Unity2018.2.2f1：動作する

Unity 2018.3.14f1：動作しない

Mac

Unity2018.1.9f2：動作する

Unity 2018.4.5f1：動作しない

Unity 2018.3.12f1：動作しない

アセット説明（機械翻訳）

Unity 2018.1.9 以降のバージョンが必要

このパッケージには、リアルタイム変更（有効化/無効化、色の変更、強度の変更）のためにEmissive Lightningを設定する簡単な方法が含まれています。

あなたのプロジェクトが（ランプポストのような）静止したリアルタイムライトを必要とするが、それをリアルタイムで有効/無効にする必要がある場合、非常に便利です。

特徴：

*リアルタイムの稲妻の色/範囲の変更。

*リアルタイムのライトニングの有効化/無効化。

*余分なDrawCallsは必要ありません（VRアプリケーションで非常に便利です）。

*カスタムライトシェイプ。

* DeferredまたはFowardレンダリングをサポートします。

制限事項：

*影なし。

*リアルタイムグローバルイルミネーションが必要です。

*結果を視覚化する前にベイクを要求します。

*鏡面反射効果なし。

*リアルタイムでの光の位置/形状/回転の変更はサポートされていません。

* Lightweight Render Pipelineはサポートされていません。

サポート：raf.csoares