はじめに

11月2日～11月6日に開催された第10回新千歳空港国際アニメーション映画祭でデモシーンの上映とGLSLのシェーダーライブコーディングをしました。

作品のタイトルは『Infinite Keys』で、ゲーミングキーボードをモチーフにしました。

以下は『Infinite Keys』の各種リンクです。

• 📺 YouTube
• 👁️ Shadertoy ※高負荷のためRTX3080以上のGPU推奨
• 📦 Pouet

"Infinite Keys" by @gam0022

3rd Place in GLSL Graphics Compo at #TokyoDemoFest 16ms #0#TokyoDemoFest 16ms #0 のGLSLグラフィックスコンポで3位に入賞しました！ pic.twitter.com/EsJitdiOdV

— がむ (@gam0022) October 22, 2023

4次元空間上で回転してから、それを3次元に投影することで、内外が入れ替わるような不思議なループアニメーションをテーマにしました。

自作のレンダラーで 5分の制限時間 でレンダリングして4位をいただきました！次の動画は合宿運営側で制限時間内にレンダリングしたものです。

はじめに

2023年4月28日～30日にツインメッセ静岡で開催されたSESSIONS in C4 LAN 2023 SPRINGに参加し、GLSL Graphics Compo部門で2位をいただきました！

作品のタイトルは『Transcendental Cube』で、シンプルな立方体が複雑なジオメトリーに変形していく非現実的な様子を、写実的で迫力ある映像で表現することをコンセプトにしました。

GLSL Graphics Compoのレギュレーションとして音楽は含められませんが、イベント後の動画用に@sadakkeyさんに素晴らしい音楽を制作していただきました。この場を借りて、心から感謝の意を表します！

以下は『Transcendental Cube』の各種リンクです。

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• 👁️ Shadertoy ※高負荷のためRTX3080以上のGPU推奨
• 📦 Pouet

"Transcendental Cube"

2nd place at GLSL Graphics Compo, #SESSIONS_Party 2023 🥈

SESSIONS 2023のGLSL Graphics Compoで2位を勝ち取りました！ pic.twitter.com/Ra2Y0Ccfpx

— がむ (@gam0022) May 1, 2023

GLSL Graphics Compo の2位でした！

#SESSIONS_Party pic.twitter.com/ihD5DfiNz2

— がむ (@gam0022) April 30, 2023

スプラトゥーン3、けっこう面白いですね。過去作の1,2は未プレイでしたが、3からスプラデビューしました。

スプラ3で遊びながら、インクシェーダーの実装方法に興味が出てきたので、UnityのShaderGraphでそれっぽいものを実装してみました。

ShaderGraphの基本機能だけで構成されており、ノードの量も少なめにしました。

ShaderGraphの基本操作は解説しませんが、なるべく丁寧に説明をしたつもりなので、ShaderGraphの入門記事として参考にしてください！

UnityのShaderGraphでインクシェーダーを試作#Unity3D #ShaderGraph pic.twitter.com/PHxIkfnkiQ

— がむ (@gam0022) December 23, 2022

色変更

しきい値の調整

• Unityプロジェクト
  • github.com/gam0022/ShaderPlaygroundURP
• WebGLデモ
  • WASDと右クリックのドラッグでカメラ操作

normalize.fmの第032回にゲスト出演させていただきました。

#normalizeFM の新エピソード公開しました。
今回は @gam0022 さんをゲストに、普段の収録と比較するとかなりテックな話題に寄った感じで、深い技術の話をいろいろうかがいました。

032. たゆまぬ努力とキャッチアップhttps://t.co/acML0WOwYQ

— h_doxas (@h_doxas) October 18, 2022

自作のレンダラーでこんな動画を 10分の制限時間 でレンダリングして5位をいただきました！

レイマーチングとポリゴンをハイブリッドに描画できる単方向パストレーシングのレンダラーをOptiXで開発して16人中7位でした。

レンダリング時間は10分（1フレーム2秒）だったので、
NEEやMISなどサンプリングの高速化も行いました。

動画は本戦で実際に出力されたファイルです。#レイトレ合宿 pic.twitter.com/LDgKL7gLsY

— がむ (@gam0022) September 4, 2022

レイマーチングはレイキャスティングと比べて遅いと感じていましたが、なるべく同じ条件で計測した場合に実際どのくらい差があるのか比較してみました。

検証内容の概要

メンガーのスポンジをレイマーチングとレイキャスティングでそれぞれ交差判定を実装し、フラクタルの深度を1～4に変化しながら計測しました。

次の画像はレイマーチングによる深度4のメンガーのスポンジです。

計測結果のサマリー

先に結果から発表すると、なんとレイマーチングはレイキャスティングの15～20倍くらい遅いようでした。

ここまで遅いなんてショック😨…

256サンプリング時のレンダリング時間（秒）

フラクタルの深度	1	2	3	4
レイマーチング	8.85388秒	9.00077秒	9.14309秒	9.29724秒
レイキャスティング	0.445493秒	0.466056秒	0.50258秒	0.602458秒

TDFは、日本国内で唯一のデモパーティです。 リアルタイムに映像や音楽を生成するプログラムを「デモ」と言い、デモを鑑賞したり完成度を競ったりして楽しむイベントを「デモパーティ」と言います。 「デモシーン」はデモやデモパーティを中心としたコンピューターのサブカルチャーです。

TDFのShader Showdownというイベントに競技者として参加しました。

前日は@UnagiHumanさんの「Unityの新MeshAPIでMeshColliderをリアルタイム変形させる」でした。

こんな感じのY軸のビルボードをC#スクリプトを使わずに、シェーダーだけで実装しました。

GitHubリポジトリ: gam0022/unity-urp-shader

要約

• シェーダーだけでY軸ビルボードを実装
• UnityのURP対応
• 回転行列を生成するアプローチなので、プラットフォーム間の違い（Zの方向やUVの上下など）による問題が起きない