TIPs of Blender3.x – #001. Render Engine

1 BlenderのRender Engine（レンダーエンジン）
2 まとめ

前提条件

OS：Windows 11 Pro
Blender：v3.5

BlenderのRender Engine（レンダーエンジン）

３Dグラフィックス（画像）を生成するのがRender Engine（エンジン）ですが、Blenderにはデフォルトで３種類のエンジンが搭載されています。

公式の情報

Blenderの公式ドキュメントには以下の様に記載されています。

Eevee is a physically based realtime renderer.

Cycles is a physically based path tracer.

Workbench is designed for layout, modeling and previews.

https://docs.blender.org/manual/en/latest/render/introduction.html

この中で「Workbench」（ワークベンチ）は、レイアウト・モデリング・プレビュー用となっていて、これは主に3D Viewport（Solid Mode）で高速に描画するためのものであるので、最終レンダリングに使われる事はありません。

なので以降はEevee（イーヴィ）とCycles（サイクルズ）についてのみ記載します。

EeveeとCycles

どちらも基本PBR（Phisically Based Rendering…物理ベースレンダリング）が原則ですが、ざっくりと違いを記載すると以下の様になります。

特徴	Eevee	Cycles
レンダリング手法	Rasterization （ラスタライゼーション）	Ray Tracing （レイ・トレーシング）
表現の正確性	完全ではない（制限あり）	ほぼ完全
描画品質	高	高
描画速度	速い	遅い（PCパワーが必要）

文字だけでは違いが分かりにくいので、下記の様な簡単な例（光の反射や屈折を含む）でレンダリング結果の違いを見てみます。

それぞれのオブジェクトのマテリアルはざっくり以下の様に設定します。

	Plane	Cube	Cilinder	UV Sphere
Shader	Principled BSDF	Principled BSDF	Principled BSDF	Glass BSDF
Base Color（Color）	白	任意	白	白
Roughness	0.0	0.0	任意	0.0
Emission	黒	黒	オレンジ	ー
Emission Strength	ー	ー	10.0	ー

EeveeとCyclesはレンダリング手法が違うので、描画パラメータの設定方法も一部違いがありますので、その辺も比較していきたいと思います。

Eevee

Eeveeの選択

Render PropertirsタブのRender Engineで「Eevee」を選択します。

3D Viewportで「Render Preview」を選択し、Eeveeでのレンダリング結果を確認します。

何かのっぺりした画面で、発光も反射も屈折もしていません…。

設定を変更して求めるレンダリング結果に近づけていきます。

影を消す

ビームとして設置したCilinderの影がPlane上に落ちているのでこれを消します。（実際にビームがあったら影が落ちるか落ちないかわかりませんが…）

Cilinderオブジェクトを選択して、Material Propertisタブを選択し、Settings項目の「Shadow Mode」（影モード）を「None」（なし）に変更します。

発光させる

ビームのCilinderが白っぽいだけで発光して見えないので、発光させます。

Render Propertiesタブの「Bloom」（輝き(?)）にチェックを入れます。（詳細設定もありますが、とりあえず大元にチェックを入れるだけで良いでしょう）

反射させる

Cilinder以外はRoughness（表面の粗さ）を０にしたのでツルツルな表面のハズですが、なにも反射していませんので、反射させます。

何となく反射はしていますが、所々正しく反射が描画されていない様です。

Eeveeの限界

Eeveeエンジン（ラスタライゼーションによるレンダリング手法）を使った場合、光の屈折や反射がうまく表現できません。

直接物に反射している部分が正しく見えますが、２回以上反射しているものや他のオブジェクトに隠れるなどしているものはおかしくなります。

ガラスなどもマテリアルにGlass Materialを設定しただけでは上手くレンダリングできません。
（Principled BSDFにしてパラメータを調整すればそれっぽく透過させる事が出来ますが、やはり、屈折はうまく表現できません…）

Cycles

Cyclesの選択

Render PropertirsタブのRender Engineで「Cycles」を選択します。

ただし、デフォルトのままだとよほど高スペックのPCでないと処理が重いので、品質より軽さを重視したパラメータに調整します。

Sampling設定の中で、Viewportの「Max Samples」（最大サンプル数）を1に（できるだけ小さく）し、「Denoize」（ノイズ除去）にチェックを入れます。また、最終版の品質が必要でない開発中はRenderのMax Samplesも128の様に値を小さくします。

さらにレンダリング時の処理時間を短縮するために、Output PropertiesタブのFormat中の「Resolution」（解像度）のサイズを512px x 320pxの様な最低限の解像度にします。（レイ・トレーシングでは画素数に比例して演算量が増えるので、画素数を減らせば処理時間が短縮されます）