マテリアルグラフ

標準のマテリアルの種類で、プロジェクトに必要なものはたいてい足ります。足りないときは、マテリアルを グラフとして組み立てられます。ノードをつなぐと、エディターがそれを本物のシェーダーへコンパイルします。

固定のマテリアルでは表現できないものが欲しいときに使います。流れるテクスチャ、ディゾルブ、ホログラム、水、見る角度で変わる色、はためく旗など。

すべてのマテリアルは、すでにグラフです

組み込みの種類は、グラフを後付けした別系統ではありません。standard・physical・toon などはそれ自体が、この同じ空間の中の一点です。ですからグラフのマテリアルは二流市民ではありません。同じ経路を通り、同じライティングを受け、モバイルでも動きます。

グラフの形

グラフは入力から演算を通って出力へ流れます。

カテゴリー	そこにあるもの
input	UV、法線、時間、位置、テクスチャ、いま描いているインスタンス
const	自分で入力する固定の数値と色
math	単一の数値に対する算術とカーブ
vector	ベクトルと色の組み立て・分解・合成・変換
light	自分で形を決めるライティングの項
post	描画済みのフレームをサンプリングするノード → 画面エフェクト
output	表面が実際にどう見えるか

出力ノードがグラフの終点で、その入力は表面の物理的な記述です。

出力	意味
`baseColor`	表面の色
`metallic`	誘電体なら 0、むき出しの金属なら 1。中間はまれです
`roughness`	0 は鏡のように滑らか、1 は完全なマット
`normal`	自前の法線を入れて、表面のディテールを足します
`emissive`	表面が自ら発する光
`alpha`	透明度
`clearcoat` · `clearcoatRoughness`	上に載る漆のような層
`ior` · `transmission` · `thickness`	屈折。ガラスや液体に

つながずに残した出力は既定値のままで、コンパイラーが畳み込みます。使わない出力のコストはゼロです。

インスタンス化されたオブジェクトのために、専用の入力ノードが 2 つあります。instanceId はいま描いているコピーの番号を、instanceColor はそのコピーの色味を返します。

1000 個のオブジェクトが「1 個」に見えなくなるのは、これのおかげです

instanceId をハッシュに通せば、コピーごとに固有の色味・大きさ・アニメーションの位相が得られます。しかも描画は 1 回のままです。すべての草が少しずつ違う揺れかたをする草原のコストは、全部が同じに揺れる草原と変わりません。

どちらも、ふつうのメッシュ上では妥当な既定値を読みます。ですから、これらを使ったグラフをインスタンス化していない場所で使っても壊れません。

描画済みのフレームをサンプリングするグラフは、もはや表面のマテリアルではありません。シーン全体に重ねる全画面のエフェクトです。カラーグレーディング、ビネット、ぼかし、走査線など。

エンジンはそれを自分で見分けます。フレームを読むノードを使うと、そのグラフはオブジェクトに載せるものではなくエフェクトになります。1 つのシーンに複数のエフェクトがある場合は、指定した順に実行されます。

テクスチャノードは画像リソースをサンプリングします。カラー画像はこちらでデコードするので、演算は実際の色の値に対して行われます。

データのテクスチャは「データ」として指定してください

色ではなく数値を運ぶテクスチャ（roughness マップ、マスク、ハイトマップ）は、そう指定しなければなりません。さもないと色補正がかかり、値がわずかに狂います。「roughness マップが本来の見た目とまるで違う」の原因は、圧倒的にこれです。

script はグラフの中に手を伸ばせません

script からグラフの component にはアクセスできないので、コードからグラフのパラメーターを設定することはできません。

聞こえるほどの制約ではありません。よく求められる 2 つのことは、どちらも別の手段で満たせるからです。

やりたいこと	やりかた
自動で動き続けるもの	グラフの中で `time` 入力を使う。脈動・スクロール・きらめきはここの領分です
ゲームの状態で動かすもの	代わりに通常のマテリアルスロットを動かす。script は `emissiveIntensity`・`color`・`opacity`・`roughness` に書き込めます

つまり、ずっと脈打つビーコンは time を読むグラフ。プレイヤーが得点したときに明るくなるビーコンは、標準マテリアルの emissiveIntensity に書き込む script です。

プリセットから始めてください。 標準マテリアルをグラフとして複製すれば、正しく完全な出発点が手に入ります。空のキャンバスから組むというのは、導き直す必要のなかったライティングを一から導き直すということです。

何を足すかに気を配ってください。 グラフは 1 ピクセルごと、1 フレームごとに走ります。テクスチャの参照は安価ですが、ループはそうではありません。編集のあとフレームレートが落ちたら、最後に足したノードが容疑者です。

リソースとして保存すれば、それを使うすべてのオブジェクトが一度に更新されます。見た目を直したいときの修正箇所も 1 か所で済むということです。

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