1. カメラから光線が照射されます。
2. 光線はシーン内を反射します。
3. 反射するたびに光の情報が収集されます。
4. ノイズ除去処理によって、得られた画像がノイズを除去しようとします。
   

そのため、サンプル数を増やすと画像はより鮮明になりますが、処理時間は長くなります。

レイトレーシングを有効にするには、レイトレーシング効果を追加してオンにするだけです。

このエフェクトが有効になるとLumionは従来のラスタライズレンダリングエンジンから、その画像またはクリップ専用のレイトレーシングエンジンに切り替えます。

1.3：Lumionサンプルプロジェクトを使用したレンダリング例

2. はじめに

パート1の記事では、レイトレーシング技術の概要と、その仕組みについて説明しました。

これにより、Lumionのレンダリングパイプラインオプションを最大限に活用するための基礎知識と理解を深めることができます。

記事では、特に以下の内容を取り上げました。

1. レイトレーシングレンダリングとは？
2. ラスタライズレンダリングとは？
3. レイトレーシングレンダリングとラスタライズレンダリングの違いとは？そして、両方の利点を兼ね備えたレンダリングとは？
4. 主な目的：写真のようなリアルな描写とパフォーマンスのトレードオフ。
5. レイトレーシングとパストレーシングの違いとは？
   

1. ナレッジベース：Lumionにおけるレイトレーシング - パート1：レイトレーシングとは？
   

この記事では、Lumionで現在使用されているレイトレーシング技術の概要と、その活用方法について解説します。

Lumionを使えば、レイトレーシングによるレンダリングが簡単に行えます。

レイトレーシングでレンダリングされた画像を得るために、複雑な設定や手順を踏む必要はありません。

この記事で説明されているように、レイトレーシングエフェクトを有効にするだけで、この技術の使い方を学ぶことができます。

1. ナレッジベース：レイトレーシングエフェクトの使い方を教えてください。
   

3. Lumionにおけるレイトレーシング

3.1：Lumionにおけるレイトレーシング

3.1.1：バージョン履歴

Lumion 2023では、高機能なラスタライズレンダリングに加え、オプションの追加レンダリング方法としてレイトレーシングレンダリングが導入されました。

Lumion 2024では、重要な機能が強化され、ビデオアニメーションでの使いやすさが大幅に向上するとともに、静止画の出力品質も向上しました。

Lumion 2025では、レイトレーシングによる水マテリアルとボリュームレンダリングに特化した機能がさらに追加されました。

レイトレーシングが有効になっている場合、画面上でのリアルタイムレンダリングを高速化するラディアンスキャッシュテクノロジーも搭載されています。

Lumion 2026では、ワークフローの改善など、その他の機能に重点が置かれました。

特に、レイトレーシングレンダリングのスケールアップ方法が改善されました。

レイトレーシングエフェクトを使用すると、レイキャストのサンプル数と光の反射数を設定するだけで、フォトリアリスティックなレイトレーシング画像とアニメーションを簡単にレンダリングできます。

内部的には、レンダリングパイプラインは、カメラから見た画像を構成する各ピクセルの色を決定するための基本的な手法としてレイトレーシングを使用しています。

Lumionのレイトレーシング実装は、以下の最新技術を包括的に用いる技術の総称です。

3.1.2：レイトレーシング

光線を追跡して、照明、影、反射、グローバルイルミネーション（光の反射）を計算するレンダリング技術です。

多くの最新の3DグラフィックスレンダリングPCやゲーミングPCは、ハードウェア実装においてこれらの技術の1つ以上を採用しています。

3.1.3：パストレーシング

レイトレーシングの特定の実装であり、最新の統計解析を用いてシーン内を反射する光線を追跡し、PBRマテリアルシステムを介して複数のサーフェスとの相互作用を計算することで、従来のレイトレーシングよりもはるかに高いパフォーマンスを実現します。

3.1.4：MIS: 多重重要度サンプリング

「4.1：ノイズ除去、画質向上、高速ビデオレンダリングを実現するNRDとMIS」のセクションを参照してください。

3.1.5：NRD: NVIDIAリアルタイムデノイザー

「4.1：ノイズ除去、画質向上、高速ビデオレンダリングを実現するNRDとMIS」のセクションを参照してください。

3.1.6：Lumion OIDNデノイザー

静止画または（一部の）アニメーションの最高品質のノイズ除去を実現します。

「テクノロジー: OIDN」のセクションを参照してください。

3.1.7：画面のリアルタイムアップスケーリング

AMDのFSR 2（NVIDIA DLSSと同様のリアルタイムGPUアップサンプリング技術）により、リアルタイム編集およびレンダリングシステムに対応できる高いパフォーマンスを実現します。

「テクノロジー: ノイズ除去レイトレーシングプレビューとラディアンスキャッシュ」のセクションを参照してください。

• Lumionは「完全な」パストレーサーを実装しています。
• ただし、すべてのコンテンツ（モデルタイプ（デカール、特殊効果、アニメーションキャラクターなど））がレイトレースレンダリングエンジンパイプラインのデータに変換されるわけではありません。
  詳細については、ロードマップとナレッジベース「以前のバージョンからLumion 2025/2026への移行：技術的な制限」を参照してください。

• フルパストレーシングでは、すべてのライティング（影、GI（グローバルイルミネーション）、AO（アンビエントオクルージョン）、反射、屈折）が処理されます。
• バウンス数はGIレイとスペキュラーレイに適用されます。レイのバウンスは通常、最適なパフォーマンスを得るために、一定回数のバウンス後に終了します。
• パフォーマンス：Lumion 2024+では、サンプリングとノイズ除去の改善により、同等の品質で以前のバージョンよりも最大5倍高速なレイトレーシングビデオを作成できます。
• ハードウェア：非独自規格のレイトレーシング対応GPU（例：NVIDIA RTX）と、Lumion 2024/2025の要件を満たすシステムが必要です。セクション5を参照してください。
• ラスタライズに特有の無効化されるエフェクト：レイトレーシングはライティングと反射を処理するため、レイトレーシングエフェクトを有効にすると、従来のライティング/反射エフェクト（反射、影、スカイライト、ハイパーライト、グローバルイルミネーション（非推奨））は自動的に無効化されます。
• 無効化されたその他のエフェクト：ラスタライズレンダリングパイプラインで使用可能な後処理エフェクトは、適用できなくなったため自動的に無効化されました。
  これらのエフェクトをLumionで後処理する場合、フォトリアリスティックな最終出力のためにレイトレーシング画像を使用しても、大きなメリットは得られません。
  • アウトライン（コンセプト）、スケッチ（コンセプト）、パステルスケッチ（コンセプト）、設計図（アーキテクチュアル）、ペイント（アーティスティック）、水彩（アーティスティック）、マンガ（アーティスティック）、カートゥーン（アーティスティック）、油絵（アーティスティック）

4. テクノロジー

4.1：ノイズ除去、画質向上、高速ビデオレンダリングを実現するNRDとMIS

4.2：OIDN

4.3：ノイズ除去されたレイトレーシングプレビュー

5.1：NVIDIA RTX、AMD RT、Intel RTといった独自のRT方式のみのレンダリング技術に対するDXRの利点

5.1.1：特定のハードウェアに縛られることはありません。

DXR：

DirectX Raytracing（DXR）は、MicrosoftのDirectX 12で導入された機能で、ビデオグラフィックレンダリングにおけるレイトレーシングを実装しています。

DXRの最初のメジャーアップデートは、2020年5月27日にWindows 10 May Update（バージョン2004）で行われました。

このアップデートではDXR Tier 1.1が実装され、ゲームエンジンがリアルタイム計算を実行できるようになり、レイトレーシンググラフィックスの高速化と効率化が実現しました。

5.2：Lumion Proでレイトレーシングを実行するために必要なもの

必要なハードウェアが揃っているかどうかを確認するには、以下の記事をご覧ください。

1. Webサイト：動作環境
2. ナレッジベース：Lumionにはどのような種類のコンピュータが必要ですか？
   

6. Lumionでレイトレーシングを使用するには？

6.1：Lumion Proでレイトレーシングを有効にする方法

レイトレーシングは、カメラモードまたはムービーモードで追加できるエフェクトです。（360度パノラマではこのオプションが表示される場合があります。下記の注記を参照してください）

1. カメラモードまたはムービーモードを選択します。
2. 「エフェクトを追加」 > 「レイトレーシング」（「フィーチャー」または「ライティング」の下）を選択します。
3. Lumionはレイトレーシングエンジンに切り替わります。

これだけで完了です。

1. ナレッジベース：レイトレーシングエフェクトの使い方を教えてください。

1. カメラから照射される各光線のサンプル数（ピクセルあたりの光線数）を調整するスライダー。
2. 間接照明（グローバルイルミネーション）のバウンス数を調整するスライダー。（光の反射回数）
3. レイトレースレンダリングに固有のノイズを低減する設定：ノイズ低減を有効にする。
4. ファイアフライアーティファクトを低減するファイアフライ低減スライダーも利用可能。ノイズ低減は「ノイズ除去を有効にする」がオンの場合のみ有効。
   

7. レイトレースレンダリング機能と設定の使用

7.1：品質プリセット

プリセット：高速、バランス、高、最高品質

プリセット値が高いほど、より鮮明でリアルな画像が得られますが、レンダリング速度は遅くなります。

カメラモードは、同じプリセット値でもムービーモードよりも多くのサンプルを使用します。

これは、ムービーモードではより積極的なノイズ除去処理が行われるためです。

7.2：サンプル数

1. ピクセルごとに発射されるレイの数を制御します。
2. サンプル数を増やすとノイズが少なくなり、ディテールが向上しますが、レンダリング時間が長くなります。
3. 屋外や明るいシーンでは、低～中程度のサンプル数（例：16～64）で十分な場合が多いです。
4. 暗い室内や複雑な照明のシーンでは、サンプル数を増やすと効果的です。
   

7.2.1：サンプル数に関する一般的なガイドライン

範囲：1～2048（Lumion 2024以降）。デフォルト値：64。

サンプル数を増やすと、画像のレンダリング時間は長くなりますが、ノイズは減少します。

サンプル数を増やすと、フォトリアリスティックなレンダリングの最終的な品質が向上します。当然ながら、レンダリング時間も長くなります。

レンダリング時間と希望する品質のバランスを考慮してください。

テストレンダリングを行う際は、サンプル数を少なく設定してください。例えば、最小8サンプルから最大32サンプルまでです。

ほとんどのシーンで、レンダリング時間を最短にしたい場合は、サンプル数を128～512の範囲に設定してください。
ただし、レンダリング時間はプロジェクトの複雑さに大きく左右されます（複雑さに関する他の記事を参照してください）。

高レベルのレンダリングで、高速なレンダリングを必要としない場合は、サンプル数を512～1028に設定してください。

必要であれば最大2056サンプルまで使用できます。ただし、シーンでこれほどのサンプル数が必要になるケースは稀です。

光源の数も必要なサンプル数に影響します。

サンプル数を増やすことで、以下の効果が得られます：

1. 一般的なレイトレーシングアルゴリズムに起因するノイズやアーティファクトを解消します。
2. シーン内のすべての面と各光線との相互作用における、より精細なピクセル数を増やします。
3. 反射と影の表現を改善します。
   

7.2.2：写真、動画におけるサンプル設定

これらのトピックについては、以下の記事を参照ください。

1. ナレッジベース：トランジション：Lumion 2023で良好なレンダリングを実現する設定方法
2. ナレッジベース：レイトレーシングでアーティファクト、斑点、または継ぎ目のあるのレンダリングが発生するのはなぜですか？
   

7.2.3：360°パノラマにおけるサンプル設定

現在の実装には制限があります。前述の注記および以下の記事を参照してください。

1. ナレッジベース：360°パノラマをレイトレーシングでレンダリングするにはどうすればよいですか？
2. ナレッジベース：ムービーモードと360パノラマモードでの品質をアウトプットの設定の意味を教えてください
   

7.3：バウンス

1. 範囲は1～8です。デフォルト値は選択したプリセットによって異なります。
2. 光線がオブジェクトの表面と交差した後、経路上で反射する回数を指定します。
3. 反射回数が多いほど、グローバルイルミネーション（色のにじみ、隅々まで届く光）がより豊かになります。
4. 反射と影の忠実度が向上します。
5. 特に、反射面の数と範囲に応じて光が複数回反射する屋内シーンで重要です。
6. この値を大きくすると、画像レンダリングに時間がかかりますが、グローバルイルミネーションやアンビエントオクルージョンなどが改善されます。
   8回の反射を設定すると、Lumionは最大8段階の反射レベルをサポートします。
   つまり、マテリアル設定によって光線が反射する場合、経路上で光線が遭遇する他のマテリアルに応じて、最大8回反射する可能性があります。
7. シーンの要件に合った反射回数のみを設定してください。一般的に、インテリアの場合は5～8、エクステリアの場合は1～3、あるいは4程度が目安となります。
   

（左から右へ、それぞれ1回、2回、4回、8回のバウンドを行った128個のサンプル。）

7.4：ノイズ除去

レイトレーシングではノイズ（粒状感、想定外に隣接するピクセルと異なるピクセル）が発生します。

ノイズ除去（デノイザー）は、レンダリングされた画像または動画の出力から、これらのノイズのすべて、または大部分を除去します。

1. デフォルトではオンに設定されています。
2. カメラモード：最終出力ではOIDN、プレビューではNRDを使用して高品質なノイズ除去を行います。
3. ムービーモード：NRD（高速）とOIDN（高精細だが処理負荷が高い）を選択できます。
4. ノイズ除去をオンにすると、サンプル数を減らしても（レンダリング速度が速く）より美しい結果が得られます。

1. ガラス：物理ベースの屈折と反射を実現し、厚さ、吸収率、屈折率などの制御により、非常にリアルなガラス表現を可能にします。
2. 水：レイトレーシングパイプラインを使用し、よりリアルな水の挙動と反射を表現します。
   

8. 優れたレイトレーシングレンダリングを作成するための重要なステップ

1. 静止画（写真）のレンダリング
2. 動画アニメーションのレンダリング
3. リアルなフォトリアリスティックなビジュアライゼーションの作成
   

レイトレーシングエフェクトを使用すると、反射、影、グローバルイルミネーション（非推奨）、ハイパーライト、スカイライトといったラスタライズ効果の設定や調整に時間を費やす必要がなくなります。

レイトレーシングエフェクトを有効にすると、レンダリングシステムが自動的に光、影、反射、屈折をリアルに生成します。

• シャドー：

  • 影はレイトレーシングレンダリングシステムによって完全に決定されます。
    屋内か屋外かを問わず、影のマッピング距離や、その他の照明設定による影の色付けを考慮する必要はありません。

• アンビエントオクルージョン：

  • 影と同様に、レイトレーシングレンダリングシステムによって完全に決定されます。

• 反射：
  
  • レイトレーシングレンダリングシステムによって完全に決定されます。
    ラスタライズ時にレンダリング時間を著しく低下させる可能性のある、窓に対する平面反射を追加する必要はありません。
    SpeedRay反射を設定する必要もありません。投影反射に対するグローバル反射制御の使用方法を考慮する必要もありません。（2）

• グローバルイルミネーション：

  • レイトレースレンダリングシステムによって決定されます。
  • バウンスを調整することで、レンダリングの品質とリアリティをさらに向上させることができます。
    例えば、室内の反射面がある場合、グローバルイルミネーションを強めたり弱めたりしたい場合などに便利です。
• ライティングシステム：
  • シーン内のライティング管理は、ますます重要になってきます。
    なぜなら、ライティングはデザインの雰囲気や印象を決定づける上で、非常に中心的かつ重要な要素だからです。
  • 今後の記事では、重要なワークフローの手順について解説します。
• マテリアルパイプライン：
  • デザインに使用するマテリアルの管理は、ますます重要になってきます。
    適切なテクスチャを追加し、解像度を管理し、表面が照明と物理的に意図したとおりに相互作用するようにプロパティを設定することに費やす時間は、デザインの視覚化と外観管理において中心的な役割を果たします。
    
    
• すべてを一つのシンプルなエフェクトに統合：
  • コンテンツ、デザイン、そして望む結果に集中できます。
  • 適切なサンプルとバウンスのレベルを選択。
  • ライティングを管理。
  • モデルに、光と物理的に正しく相互作用するマテリアルを与える。
    
    
• 制限事項：
  • レイトレーシングの実装は継続的なプロセスであることをご承知おきください。
    コンテンツの選択、カメラビュー、その他の設定に影響を与えるいくつかの制限事項が存在します。
    
    • ナレッジベース：以前のバージョンからLumion 2025/2026への移行：技術的な制限

9. これからどうするべきか？