【UE5】Lumenが有効な場合、無効な場合を比較してみた

# 1.はじめに
どうも、ARIの名古屋支社に勤務している愛知県民こと、
新藏（にいくら）と申します♪
(/・ω・)/

前回の記事では、[マテリアルを使用して、メッシュを光らせる方法](https://qiita.com/Aichi_Lover/items/5d590a6a788f708168fa "【UE5】マテリアルを使用して、メッシュを光らせる")について記載しました。

今回も引き続きUE5(Unreal Engine 5)の入門的な内容ですが、
**Lumenとは何か、有効化、無効化する方法、画面の見え方を比較した結果**
について記事にしたいと思います！

UE5について勉強中の方や興味がある方の参考になれば幸いです。
(*^^)v

ちなみに、12月は**ARIのアドベントカレンダ**もやっていますので、
もしよろしければ、こちらも応援お願いします♪

https://qiita.com/advent-calendar/2022/ari-group

https://qiita.com/advent-calendar/2022/aichi_lover_yomoyama

# 2.用語の説明
## Lumenとは

私も初心者なので厳密には違う可能性がありますが、
**LumenとはUE5の新機能の1つで、光の反射等をリアルタイムで計算し、
画面に反映することができる機能です。**

公式サイトでは以下の様に記載がありますが、少々分かりにくいです・・・

> Lumen は、次世代コンソール向けに設計された Unreal Engine 5 の完全に動的なグローバル イルミネーション
> および反射のシステムで、デフォルトのグローバル イルミネーションおよび反射システムです。

> Lumen は、大規模で詳細度の高い環境で、mm 単位から Km 単位までのさまざまなスケールで、
> 無限のバウンスと間接スペキュラ反射を利用したディフューズ相互反射をレンダリングできます。

https://docs.unrealengine.com/5.0/ja/lumen-global-illumination-and-reflections-in-unreal-engine/

# 3.Lumenを有効化、無効化する方法
まず初めに、Lumenを有効化、無効化する方法について記載します。

3.1.画面上部の「編集」を選択し、「プロジェクト設定」を選択します。

|![020_プロジェクト設定を選択.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/f699c485-0261-ebce-2fb0-28b13890dcb7.png)|
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3.2.左ペインの「レンダリング」を選択し、「ダイナミック グローバル イルミネーション メソッド」と
「反射メソッド」を「Lumen」にするとLumenが有効となり、「None」にするとLumenが無効となります。

:::note info
デフォルトの設定値は「Lumen」のため、
**新規プロジェクトを作成した際はLumenが有効になっています。**
:::

|![030_Lumenを有効化.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/b8bcf366-554b-e269-7b1b-e1af5f803fd3.png)|
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# 4.Lumenが有効の場合、無効の場合を比較する
いよいよ、この章ではLumenを使うと何が変わるのかを確認していきます。

## 4.1.環境情報

比較の前に、私がどのような環境で作業したかを記載します。

4.1.1.前回と同じく、「ゲーム > サードパーソン」のサンプルプロジェクトを使用します。
 
|![010_プロジェクトの初期設定.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/79bbfc79-fc94-0df8-f649-acbdd23c757b.png)|
|:--|

4.1.2.メッシュを追加し、以下の様に配置しました。

:::note info
左下のおばけのようなメッシュ（Lich）はこの後、出てこないのでお気になさらず・・・
:::

|![000_初期状態.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/fc8b76ac-9a53-0ebe-6ec1-294b478659df.png)|
|:--|

4.1.3.さらに、光の反射が分かりやすいように蓋をしました。

|![005_蓋をした状態.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/13fd25c6-a345-3ad7-75c3-eb3294cccd0e.png)|
|:--|

4.1.4.メッシュを光らせるために、5種類のマテリアルを使用しています。

|![010_マテリアル設定.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/e8087b37-3af1-c4b9-8f94-c6a2d41207c9.png)|
|:--|

各マテリアルはエミッシブカラーにブロックを接続しています。

|![011_マテリアル設定_凡例.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/f6915586-8c38-f61f-aab5-f0798b219804.png)|
|:--|

より詳細な設定は以下となります。

|マテリアル名|Valueの値(=光の強さ)|色（Hex値）|
|---|:---:|---|
|Light1 | 10 |紫（#B30A90）|
|Light2 | 20 |青（#215EFF）|
|Light3 | 30 |緑（#3CB371）|
|Light4 | 40 |黄（#FFF65E）|
|Light5 | 50 |赤（#FF1522）|

:::note info
この辺りの設定方法についてより詳しく知りたい方は、前回の記事をご確認ください♪
https://qiita.com/Aichi_Lover/items/5d590a6a788f708168fa
:::

## 4.2.画像で比較
まずは画像で比較してみましょう！

**左：Lumenが有効の場合　右：Lumenが無効の場合**

|![050_Lumen有効・無効の状態を画像で比較.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/41e612cd-7aa0-5c9c-24e2-7c882810bc39.png)|
|:--|

私が気付いたことは以下となります。

|項目|Lumenが有効|Lumenが無効|
|---|---|---|
|キャラクターの反射 | ライトの色に合わせて、前面は緑色に、<br>後面は赤色に反射している |前面、後面に反射がない<br>(ライトの影響を受けていない)|
|光源からの距離と見え方 | 光源に近い部分は明るく、<br>遠い部分は暗くなっている |ライト付近は明るいが、<br>その他は全体的に同じ明るさ|

## 4.3.動画で比較
次に、動画で比較してみましょう♪
デモプレイを実施し、以下画像のライトの下を通過させます。

|![060_ライトの配置.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/3371acaf-e9b6-6b54-b1f1-50f75f94a599.png)|
|:--|

**左：Lumenが有効の場合　右：Lumenが無効の場合**

![070_Lumen有効のデモプレイ_v2.gif](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/001b72cf-f9e7-e407-70f0-e8ccd785794b.gif)![071_Lumen無効のデモプレイ_v2.gif](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/1372071/a9ade4ea-5dff-0f9a-bf90-b15e842f7b2d.gif)


私が気付いたことは以下となります。

|項目|Lumenが有効|Lumenが無効|
|---|---|---|
|キャラクターの反射 | ライトの色に合わせて、<br>後面が紫→青→緑→黄→赤に変化している<br>(特に、紫と赤が分かりやすい) |背面の反射がない<br>(ライトの影響を受けていない)|

総じて、**Lumenが有効の場合は無効の場合より、現実世界に近い見え方になっている**と感じました！

また、Lumenが無効の場合は各々が独立していて、なんだか寂しい感じがしました・・・

# 5.おわりに
ここまで読んで下さり、ありがとうございます！！！
(^^)

今回色々試してみて、今まで当たり前に感じていた光の表現が、
実はすごい技術だと気づかされました・・・

また、Lumenが有効の時は、ほとんど違和感なく光の表現ができていたので、
この点にも感動しました！

次回も何かしら記事にするので、よろしくお願いします♪
(:3_ヽ)_