【UE5】Unity Tonemapper Neutral & ACES - Unreal Engine 5.3

水ノ茉の宣伝

準備中... ゲームを作る予定なの水ノ茉こおり

作業環境

Windows 10
Unreal Engine 5.3
Unity 2021.3.37f1
- Core RP Library 12.1.14
- Universal RP 12.1.14
Visual Studio 2022 (17.8.3)
Visual Studio Code
RenderDoc v1.32

始まり

この記事の続きだったりします。

続きっぽくない記事名だって？
半角英字を横に並べたい気分だったのよさ。

さて、熱が冷めないうちにNeutralとACESを移植したいと思います。

筆者さんは🔥熱しやすくて🧊冷めやすい性格なのです。

怠い性格ですが利点として気分が乗った時の瞬間火力💥💥は常人よりも高いです。
というか高くないとマジで使いモノにならない性格なので、高いと思い込むようにしています。

冷めると鈍足デバフ💤を自分で掛けちゃう困ったさんでもありますが。

作業内容と微塵も関係ない導入はこの程度にして始めるとしますか。
（絵文字楽しい。）

トーンマッパ（Tonemapper）について

HDRとLDRが分かるとすんなり理解できる説明文だと思います。

Tone Mapping (トーンマッピング) 機能の目的は、広範囲の HDR (ハイダイナミックレンジ) カラーを局所的な LDR (ローダイナミックレンジ) にマップすることによって、モニターでカラー表示を可能にすることです。
カラーグレーディングとフィルムトーンマッパ

Unity URP

Tonemapping | Universal RP | 12.1.16

Unreal Engine

Just a moment...

UnityとUnreal Engineの差分の纏め

幾つか差分があるので軽く纏めておきます。

BasePassのRenderTargetのFormat

Unity	Unreal Engine
R11G11B10_FLOAT	R16G16B16A16_FLOAT

BasePassのRenderTargetのFormatが異なるためビット誤差が生まれる。

Emissiveピンに接続する直前でfloat精度からr11g11b10精度に変換することで誤差を潰せる。

// NOTE: Include File Paths > '/Engine/Private/PackUnpack.ush'
return UnpackR11G11B10F(PackR11G11B10F(Color));

おそらくBC圧縮結果が異なる

前回差分が無いって書いたけど、BC圧縮の場合は違った。

なんか差分あったんだけど、現状は潰し方が分からなかった。

RGBA8やFLOATなどの圧縮を選べば互換性を確保できる。

sRGB変換するならRGBA8が無難かな。

ACESで使用するD60_2_D65_CAT行列の精度が異なる

Unityの方が軽量・高速化の兼ね合いか知らんですが、精度が低いです。
極力Unityに合わせたかったので、意図的に精度落としています。

TonePassのRenderTargetのFormat

	Unity	Unreal Engine
Tonemap	R8G8B8A8_SRGB	R10G10B10A2_UNORM
GUI View (Editor)	R16G16B16A16_TYPELSS	R10G10B10A2_UNORM

TonemapPassだけならパックとアンパックでなんとか互換性を保てたかもしれないのですが、GUIに貼り付ける際に更にフォーマットが異なっていたので、もう諦めました。

リポジトリ

最新バージョンのみ保守しています。
過去バージョンが動かないと言われても基本的には知らんがなスタイルです。

Unreal Engine 5.3
- https://github.com/kafues511/UnrealEngine/tree/unity-urp-tonemapping/5.3
- https://github.com/kafues511/UnrealEngine/releases/tag/unity-urp-tonemapping-5.3

実装

前回の実装から変更を加える形です。

Engine/Source/Runtime/Engine/Classes/Engine/Scene.h

Noneの他にNeutralとACESも選択可能にしないといけないので列挙体に変更しました。

githubで実装を見る（L145-L153）

列挙体に変更してあげるとリストボックスで選べるようになります。

githubで実装を見る（L1192）
githubで実装を見る（L2252-L2253）

Engine/Source/Runtime/Engine/Private/Scene.cpp

初期値を修正しておきます。
サボっても暗黙的な変換でなんとかなるはずですが、警告文は基本的に全部潰すべきなので、やめましょうね。
今回は変数名諸共変えているのでダメなんですけどね。

githubで実装を見る（L652）

Engine/Source/Runtime/Engine/Private/SceneView.cpp

気分で変数名を変えたので変えておきます。
Scene.hファイルを編集すると無慈悲な約2,000程度のエンジンビルドを強要されるので、ついでに編集するタイミングとしては良きです。

githubで実装を見る（L1764）

Engine/Source/Runtime/Renderer/Private/PostProcess/PostProcessTonemap.cpp

FTonemapperUnityDimからFTonemapperUnityTonemapDimに名称変更です。

githubで実装を見る（L92）
githubで実装を見る（L103）
githubで実装を見る（L119）

FTonemapperUnityTonemapDimを立てる条件をDisable以外が選択された場合に変更します。

githubで実装を見る（L161）

プリプロセッサで分岐しようとしたのですが組み合わせの数が許容値を超過してしまったので、Unityのトーンマップ挙動のオン/オフだけ用意して、残りは動的分岐にしています。ちょっとパフォーマンス悪いので、実際に使用するモードが定まっているのであれば、その部分だけ使って後はコメントアウトするのがいいでしょう。