マテリアルを設定して、パーティクルの表現の幅を広げよう！

Particle Systemはマテリアルを変更することで様々な表現ができます。
マテリアルに専用のシェーダーを使うことで、Particle Systemの表現力を最大限に利用できます。
今回はそうしたParticle System用マテリアルの使い方を紹介していきます。

マテリアルの作成

3D空間にモデルやパーティクルなどを表示するためには、色や画像、質感などが設定された「マテリアル」が必要です。
「マテリアルって何？」という方は下記の記事をご覧ください

Cluster Creators Guide

2022.01.21

マテリアルを設定して、モデルの表現の幅を広げよう！

https://creator.cluster.mu/2022/01/21/material

今回の記事では3Dモデルの質感を決める「マテリアル」の設定方法を説明していきます。設定項目が多く難しそうですが、マスターして表現の幅を広げましょう。マテリアルとは？まず、マテリアルとはそもそも何なのかについて説明します。マテリアルとは、簡単に言うと「3Dモデルをどのような色・質感で表示するか」を設定したものです。色やテクスチャ（モデルの表面に表示する画像）の他、光沢や表面の凹凸など様々な要素を設定できます。このマテリアルをモデルに紐づけることで、設定した質感でモデルを表示することができます。興味...

• マテリアルを作成するには、画面下部のProjectウインドウを右クリックして「Create>Material」を選択してください。
  • 作成したマテリアルを選択してInspectorを開き、設定を変更します。
    • マテリアルの設定では、まず「シェーダー」を選択します。
      • シェーダーによって表現できる質感などが変わりますが、Particle System用のマテリアルでは以下に挙げるシェーダーから選ぶことをオススメします。これら以外のシェーダーではParticle Systemの一部機能が表現できません。
        • Particles/Standard Surface
        • Particles/Standard Unlit
        • Mobile/Particles/Additive
        • Mobile/Particles/Alpha Blended
        • Mobile/Particles/Multiply
        • Mobile/Particles/VertexLit Blended
          • ※clusterで使用できるシェーダーについてはこちらのページをご覧ください。

Particles/Standard系シェーダーの設定について

マテリアルの設定項目はシェーダーによって変わります。
まずはParticles/Standard UnlitシェーダーとParticles/Standard Surfaceシェーダーの代表的な設定項目を解説します。

詳しくは公式ドキュメントに記載されていますが、この記事では設定の変更によってどう変わるのか分かりやすく解説していこうと思います。

それぞれのシェーダーの設定項目はほぼ同じですが、Unlitは光の影響を受けず、Surfaceは光沢や陰影を表現できるのが主な違いです。

Rendering Mode

透明・不透明などの表示方法を変更できます。以下から選択します。

• Opaque：不透明で表示します。透過テクスチャを使ったり、カラーのアルファ値（不透明度）を変えても無視されます。
• Cutout：アルファ値が一定より大きい部分は不透明、小さい部分は描画されません。しきい値はAlpha Cutoffという項目で変更できます。透明部分と不透明部分がくっきり分かれたテクスチャを使う場合にオススメです。
• Fade：半透明の表示ができます。半透明部分があるテクスチャを使ったり、パーティクル自体の透明度を変える場合に利用できます。
• Transparent：Fadeと同様に半透明の表示ができます。Standard UnlitではFadeとほぼ同じですが、Standard Surfaceでは透明部分にもガラスのように光沢が適用されるという違いがあります。
• Additive：加算合成します。背景の色にパーティクルの色の明るさを足して明るくします。光るようなエフェクトをつくる場合に使いましょう。
• Subtractive：減算合成します。背景の色からパーティクルの色の明るさを引いて暗くします。色反転したような見た目になります。
• Modulate：乗算合成します。背景の色にパーティクルの色を掛けて暗くします。特定の色を強調したい場合などに使えます。

以下の画像では、マテリアルを同じテクスチャ・透明度に設定し、Particle SystemのStart Colorを赤色にして比較してみました。

Two Sided

チェックを入れると両面が表示されるようになります。Particle Systemで3D回転を設定する場合などに利用できます。

Albedo

テクスチャ（マテリアルに表示する画像）を設定できます。
左側の小さな四角にプロジェクト内の画像ファイルをドラッグ&ドロップするか、◎ボタンからファイルを選択します。

右側のカラー選択でテクスチャの色を調整することができます（元の色そのままにする場合は真っ白にします）。

Albedoには明るさと透明度のみを表現するモノクロのテクスチャを設定し、Particle SystemのStart ColorやColor over Lifetimeで色を調整するのがオススメです。

Emission

マテリアルを発光させることができます。チェックをつけて有効化すると、Albedoと同様にテクスチャや発光色を設定できます。

Mobile/Particles系シェーダー

Mobile系シェーダーはテクスチャのみ設定でき、機能が限られている代わりに処理が軽くなるようつくられています。
Mobile/Particles系シェーダーは、それぞれParticles/Standard Unlitシェーダーの以下の設定と似た使い方ができます。

• Mobile/Particles/Additive：Rendering ModeをAdditiveにする
• Mobile/Particles/Alpha Blended：Rendering ModeをFadeにする
• Mobile/Particles/Multiply：Rendering ModeをModulateにする
• Mobile/Particles/VertexLit Blended：Rendering ModeがFadeで、明るさの影響を受ける

Particle Systemはマテリアルの設定と組み合わせることでさらに表現力が上がります。

例えば炎やビームなど光るエフェクトはAdditive、テクスチャで切り抜いた図形が舞うような場合はCutoutなど、表現したいものに合わせてマテリアルを工夫してみましょう！