3Dレンダリングと合成を使用したフォトリアルなバーチャルフォトの作成
上の画像を見ると、すべてが本物だと思うのも無理はありません。 フォトリアルな3D画像のレンダリングにおける技術的な進歩に伴い、何が現実で何が仮想であるかを判断するのは、これまで以上に困難になっています。 この場合、画像は現実の写真とレンダリングされた3Dコンテンツの組み合わせであり、まさにこれが企業が投資している3Dデザインのタイプです。
このレイヤー化の手法、つまり3Dモデルを画像やビデオに「合成」する手法は、新しいものではありません。実際、その起源はVFXの初期（1980年代まで）にまで遡ります。 現在、この手法がAdobe Dimensionのユーザーに強力なツールとして提供され、写真家にとって魅力的な新しいワークフローになったことは、革新的で喜ばしいことです。
Adobe Dimensionで合成画像を作成する技術です
Adobe Dimensionを使用すると、Adobe AIを使用して2Dと3Dの要素を直接アプリ内でシームレスに組み合わせることができます。 この方法で要素を合成する主な利点は、リアルな見映えの画像を作成するプロセスが強化されることです。現実と変わらない3D シーンを、現実世界で撮影可能な背景画像で置き換えることができます。
「画像から環境を設定」機能は、背景イメージを分析し、撮影に使用されたカメラの焦点距離と位置を推定します。 次に、Dimension シーンに3D カメラが作成されます。この写真を使用して、背景画像と同じ遠近法ー内に3D要素をレンダリングし、一緒に合成することができます。
しかし、カメラのフレームの中に捕らえられないものは何でしょうか？ 画像が撮影される環境全体が非常に重要です。これは、画像内のすべての要素の見え方を定義するためです。 画像内のオブジェクトは、周囲のカメラの光を反射します。その中には、周囲の光の背後の光もすべて含まれます。 レイヤー化された3D要素を画像の背景と正しく溶け込ませるには、画像が撮影された環境の照明を完全に反映させる必要があります。
「画像から環境を設定」は、背景画像が撮影された照明環境の「幻覚」を再現しようとします。 これは、優れた結果を短時間で得られる素晴らしい処理ですが、背景と一緒に環境をキャプチャすると、よりリアルな結果が得られます。 これは、Adobe AIのトレーニングに使用される方法でもあります。
360° HDRのパノラマ画像の世界に入ります。 これらの画像は、フルワールドの照明環境の照明効果を迅速に処理するために、3Dグラフィックで長い間使用されています。 以前は、カメラを撮影するプロセスは、高度な知識と特殊な機器が必要であったため、非常に複雑でした。 360度カメラの登場により、このような画像の作成がこれまで以上に可能になりました。
Ricoh Theta、Gopro MAX、Insta 360などのカメラは、360度のパノラマを撮影できます。 Ricoh Thetaには、撮影プロセスの重要な要素である自動露光量ブラケット機能が組み込まれています。 これにより、HDRの撮影に要する時間と労力が軽減され、写真家が使いやすくなります。
フォトリアルな合成画像を作成するプロセス
Capture
合成の環境のキャプチャを開始するには、1つまたは複数の高画質の背景画像と撮影環境の360° HDRパノラマという2つの主要な要素が必要です。
このタイプのコンテンツを効果的にキャプチャする上で最も重要な側面の1つは、写真家の既存のスキルとツールを活用することです。 美しい背景画像を作成するには、構図を見る目と細部への注意が必要です。 また、背景画像では、3D要素の合成に役立つ要素を作成するために、特別な考え方が必要です。
場所の選択
状況や照明が適していると思われる場所を探します。 状況を考える際には、シーンの潜在的な用途を想像することが役に立つ場合がある。 例えば、何もない道の景色は、3Dの車を追加するのに使用できるでしょう。また、コーヒーショップのテーブルの景色は、食品のパッケージの表示に使用できるでしょう。
背景画像を撮影する場合は、3D要素がその画像に合成されることに留意することが重要です。 これらのオブジェクトを配置するスペースを残すために、焦点が合っている空の領域が必要です。 3Dコンテンツが最終的な構図の主な焦点になることが多いので、背景自体が過度に目立たないことが重要です。
合成された3Dコンテンツに大きな影響を与えるので、画像内の照明の状況も同様に重要です。 照明は、肩越しまたは側面からショットに入る必要があります。これにより、3Dオブジェクトがシーンに配置されるときにキーライトとして機能するので、最適な結果が得られます。 ビューにフォーカス要素がない場合は、逆光で撮影したくなるかもしれませんが、コンテンツが常に逆光になることに注意してください。 一時的なスタンドインオブジェクトをシーンに追加すると、照明の構成や評価に役立ちます。
HDRパノラマのキャプチャ
カメラの配置
背景の撮影で焦点を当てる領域のほぼ中央に360°カメラを配置します。 広いシーンの背景でモノポッドを使ってカメラを地面から持ち上げる場合に最適かもしれません。そうでない場合は、カメラを地面に直接置くことができます。
カラー
撮影に使うカメラと背景を撮影するカメラの間でカラーを保つことは、画像を一緒に使用するので非常に重要です。 ここでは、両方のカメラの色温度を5000kに設定し、後でさらにアラインメントするために、両方のカメラを含むカラーチャートの写真を撮りました。
露光量ブラケット
360°カメラのHDRを作るには、撮影後に複数のEVを撮影してHDR画像に合成する必要があります。 EV量は標準化されていませんが、一般に、露光量範囲の上端をシャドウに情報がなくなるポイントに設定し、露光量範囲の下端をハイライトに情報がなくなるポイントに設定します。
理想的には、360° カメラには、カメラによって様々な露光量を一括撮影できる自動ブラケティング機能があります。 最適な設定は、ノイズを防ぐために最低限のISO値を使用し、シャープさを高いアパーチャ値で表現することです。 次に、シャッタースピードを使用して露光量を変更し、1段ずつ細かく分割します。露光量を半分にするか2倍にします。
次に、IBLを屋外で撮影するために使用するEVの例を示します。
01 - F 5.6、ISO 80、シャッタースピード1/25000、WB 5000 K
02 - F 5.6、ISO 80、シャッタースピード1/12500、WB 5000 K
03 - F 5.6、ISO 80、シャッタースピード1/6400、WB 5000 K
…
16 - F 5.6、ISO 80、シャッタースピード1、WB 5000 K
使用する360°がRAW画像を出力できる場合、EVはJPEGなどの8ビット画像よりも多くの情報を保持するため、2 ～ 4段の増分単位で分割できます。
EVにカラー調整を行った後は、一時的に個別のファイルに書き出して、Photoshopで結合できます。 ファイルタイプはソースに依存しますが、いずれの場合もJPEGのような圧縮フォーマットを使用しないでください。 Photoshopでファイル/自動処理/HDR Proに統合を選択し、書き出されたEVをすべて選択します。
「モード」が32ビットに設定されていることを確認してください。 「ゴーストを削除」を使用すると、EV間で変更されたディテールを削除できますが、不要な場合は使用しないでください。 ヒストグラムの下のスライダーは、プレビューの露光量にのみ影響するので、無視します。 「Adobe Camera Rawでのトーニングを完了」をオフにし、「OK」を押します。
これにより、3Dでシーンに照明を当てるために使用できるHDRイメージが作成されます。
最後に、画像の床面に見える影と三脚を取り除き、デフォルトの露光量を調整して、シーンに正しく光を当てます。 ディテールの除去は、Photoshopのクローンツールを使用して行うことができます。 HDR IBLの露光値は3Dオブジェクトの照明値であるため、露光量の調整は、Dimensionの背景と組み合わせて行う必要があります。
背景の撮影
環境をキャプチャしたら、お好みのカメラを使用して背景を撮影できます。 画質と解像度が高いほど良い結果が得られます。 これは、このプロセスの主な利点です。もちろん、写真家が持つ構図を見る目も重要です。 上の画像は、キヤノン5D MK IVで撮影したものです。
背景のフレーミングや構図には多くの自由度があります。 カメラは、フィールドの様々な深度のための高いまたは低いアパーチャを持つことができ、長いまたは短い焦点距離を使用し、上下に角度を付けることができます。 主な要件は、360カメラでカメラをキャプチャした場所の中心点に向けることです。
撮影が完了したら、画像を後処理して、できるだけ環境の色に合わせる必要があります。 カラーと露光量は、できるだけニュートラルで自然である必要があります。 スタイルを適用した外観は、AdobeDimensionを使用して3D要素を画像と合成した後に適用する必要があります。
Dimensionに合成画像を組み込んでいます
これらの要素を収集して完成すると、Adobe Dimensionのシーンに組み込むことができます。 これは、背景をシーンにドラッグするだけで簡単です。ここで背景に適用されます。次に、HDRパノラマを環境光画像スロットに追加します。
カンバスの空の領域に背景画像をドラッグ&ドロップするか、シーンパネル内の「Environment」を選択して、背景入力に画像を追加します。
HDRパノラマを追加するには、環境光を選択して画像入力に追加します。
その後、背景で「画像から環境を設定」を使用して、解像度、縦横比および遠近法を一致させることができます。 背景画像からシーンを生成する代わりに、キャプチャしたHDRパノラマ画像を使用して環境に光を当てることができます。したがって、「ライトを作成」オプションはオフのままにすることができます。
これで、シーンに追加されたオブジェクトは、画像が撮影された場所の光に照らされるので、リアルに背景に合成されます。
背景に対するHDRパノラマの向きと露光量をすばやく確認するには、Dimensionのフリーアセットパネルから取り込んだ金属マテリアルの球体プリミティブをシーンに配置します。 環境光の回転は、反射が正しく見えるように配置できます。 HDRパノラマからの照明で球体が露光量過多または表示量不足になっている場合、HDRパノラマの露光量を増減させて補正する必要があります。
背景に対するHDRパノラマの向きと露光量をすばやく確認するには、Dimensionのフリーアセットパネルから取り込んだ金属マテリアルの球体プリミティブをシーンに配置します。 環境光の回転は、反射が正しく見えるように配置できます。 HDRパノラマからの照明で球体が露光量過多または表示量不足になっている場合、HDRパノラマの露光量を増減させて補正する必要があります。
最終結果：フォトリアルな合成画像
シーンが完了したら、エンドユーザーのワークフローは簡単です。 自分で作成したモデルやAdobe Stock 3Dのコンテンツを直接画像にドラッグ&ドロップするだけで、撮影時にその場にあったかのようにレンダリングできます。 これにより、非常にリアルな広告コンテンツを作成したり、様々なコンテキスト内でデザインを繰り返し使用する機能を使用したりするための新しい道が開けます。
最終的には、リアリティと3Dが非常に効果的にブレンドされ、エンドユーザーは、最小限の労力でフォトリアルな画像を作成するという目標を達成することができます。 このワークフローを説明するために作成した無料 Dimension シーンを使用して、実際に試してみてください。
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