[UE5]ストランドヘアをカード化してみよう！

こんにちは！今回はストランドヘアをカード化するプラグインの使い方とそれにまつわることを解説したいと思います。

リアルタイムレンダリングやゲーム開発の現場において、キャラクターの「髪の毛」は常に技術的な挑戦の対象です。

映画のような高品質な「ストランドヘア（一本一本の毛束）」をそのままゲームに出せれば最高ですが、描画負荷の壁が立ちはだかります。

そこで重要になるのが、ストランドの見た目を維持しつつ、ポリゴン板にテクスチャを貼り付けた「ヘアカード」に変換する技術です。

Unreal EngineのHair Card Generatorプラグインは、バージョン 5.4 から試験的な機能（Experimental）として導入されました。

このプラグインを利用することで、ストランドベースの「グルームアセット」から、ポリゴンベースの「ヘアカード」をエンジン内で自動生成できるようになります。

• プラグインの有効化

ストランドヘアをヘアカード（板ポリゴンでの集積）にするため、Hair Card Generator のプラグインを有効化します。

ストランドヘアをMayaなどのDCCツールからインポートする場合はAlembic Importer、Metahumanで作成する場合はMetahuman Creatorをインポートする必要があります。

今回はDCCツールからインポートしてみたいと思います。

• MayaなどのDCCツールでHairを作成、Alembic形式で書き出し

まずは適当にHairを作成して、Alembic形式で書き出します。

mayaからの話になりますが、Alembic形式で書き出す場合、生成→キャッシュ→キャッシュの書き出し、キャッシュ→Alembicキャッシュ→選択項目をキャッシュに書き出しの二つの選択肢がありますが、設定が細かく、読み込めないことがあるので、私は前者の方法で行っています。

• ドラッグ＆ドロップでImport

UEが読み取れる形式のABCでUEにドラッグ＆ドロップすると以下のようなGroom Import Optionsがでてきます。

ここではUEのQuinnのFBXを回転のオフセットを入れています。Importボタンを押します。

Importできました。

• カード化の準備とカード化

インポートしたアセットを開いてみましょう。

普段とくらべてインターフェースが少なかったり、右上のタブが多かったりしますが、確認、調整したいのは２つのタブです。

１つは「Strand」タブの緑の枠線の中を指定します。

特に重要なのはHair Widthです。髪の幅を設定しないと、カード化した時に正しく出力されないので、値を入力しましょう。

次に「Cards」タブより、「Generate Hair Cards」をクリックします。

すると以下の設定が出てきます。

この中でカード生成を制御する主なパラメータは４つあります。

特に制御するのはカードの枚数、三角形の数が見た目を決めるので、まずはここを押さえればOKです。

あとは青いGenerate ボタンを押すことで、ストランドがヘアのカードメッシュに変換されます。この処理はそこそこ長い時間がかかります。

設定するカード枚数とポリゴン数が多いほど時間がかかります。

Force Regenerate にチェックを入れると、作成済みのカードメッシュがあっても再び作り直せます。

• カード化メッシュ作成後の設定とマテリアルのつなぎ方

Generateが完了すると、以下のとおり同階層にフォルダができます。

メッシュとテクスチャができました。役割がわかりませんね。

ここでもう一度Hairのアセットを開いて以下のタブを見てみるとテクスチャが指してあり、役割が書いてありました。

TS０：DepthR8画像

TS１：ConvergeR8(グレースケールのアルファ画像)

TS２：TangentRGB8

TS３：RootUV|CoordU|SeedRGB8

こんな感じです。

マテリアルがないので、metahumanで使われているマテリアルからそれっぽく作ってみようと思います。

Metahumanフォルダの中にある「M_hair_v4」を複製して使います。

中を開くといっぱい複雑でちょっと焦りますが、入力としてまとまっているのは下図のHair Attributeの所。

ここに出力されたテクスチャをさせばよさそうです。

それぞれのノードの役割は以下の通りです。

こんな感じに繋いでみました。

このマテリアルのインスタンス（）を作成して、メッシュに割り当てます。

これを開いてみるとこんな感じでパラメータが色々あります。

・色々ありますが、特に重要なのは、

他にも白髪を混じらせたり、Roughnessにランダムさを持たせたりできます。色々なパラメータがありますので、触ってみると楽しいかもしれません。

完成です！機会があれば使ってみてくださいね。