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3DCGについての初心者向けTipsなんか
メタセコでの光源設定
2009-07-24 Fri 16:17
メタセコイアはβ版のver.11以降で複数光源機能を仮実装しています。

この記事は複数光源を使える状態を想定して書かれていますので、まずはメタセコ公式サイト(http://www.metaseq.net/index.html)のベータサイトから、ver2.5 BETAをダウンロードして下さい。

※この時、有償版を先にインストールしなければなりませんが、ライセンスを購入しなくても使用(試用)は可能です。
プラグインや一部の機能が制限されますが、実際には無償版のLEよりも遥かに使いやすいと思います。
もちろん\5,000という価格に見合う以上の機能が使えるので、迷わずレジストすることを強くオススメしますがw




①オブジェクトを配置
基本図形・球を作成

とりあえずは基本図形の球を配置してみました。
この時点では、画面左下の「照光」の光源設定が反映されています。




②光源を作成
基本図形・球を作成

次に画面右のオブジェクトパネルの「新規」ボタンを押し、空のオブジェクトを作成します(理由は後述)。

このオブジェクトの設定を開き、「基本情報」の「タイプ」をクリックすると、「モデル」「点光源」「平行光源」の3つが選べます。
・モデル→普通のオブジェクトです。
・点光源→電球や蝋燭のように、ある一点から放射状に光を放つ光源になります。
・平行光源→これまでの「照光」で設定していたものと同じく、向きを指定して照らす光源になります。
とりあえず「点光源」を選んでみます。



③点光源の配置
基本図形・球を作成

突然球が真っ黒になりますがあわてる必要はありませんw
光源オブジェクトを配置すると基本照明がOFFになり、光源オブジェクトだけが照明として機能します。
…で、配置した「点光源」はどこへ行ったのかと言うと、座標(0,0,0)に配置されています(球の中です)。



④光源の移動
基本図形・球を作成

光源の移動には「ローカル」コマンドを使います。
まずはコマンドパネルの「ローカル」→「移動」を押し、出てきたハンドルを移動させて球の外に出してやると、球が光源で照らされます。

光の強さはオブジェクトの設定ダイアログの「光強度」で指定します。
点光源は方向性を持たず、範囲内の物体全てを照らすので、オブジェクトの向きは関係ありません。



⑤「平行光源」の配置

同じ手順で「平行光源」のオブジェクトを作成してみます。
配置時点では画面に変化は無いように見えますが、実際にはZ軸の-方向から照らされています。
透視図を回転させると、球の背面に照明が当たっています。
 ↓
基本図形・球を作成



⑥「平行光源」の移動
「ローカル」コマンドの「回転」を使って回してやると、球に当たる光の向きが変わります。
 ↓
基本図形・球を作成

「平行光源」は基本の照明設定「照光」が複数置けるようになったもので、光源自体の位置は関係ないようです。
なので光源自体は原点に置き、ローカルの角度だけで調整するのがよいでしょう。

オブジェクトの設定には「光強度」「照明距離」「半減距離」の3つのパラメタがありますが、(β12の時点では)「光強度」だけが反映されているようです。
現時点では特定のオブジェクトだけを照らしたり、照射範囲を絞ったスポットライトの様な光源はありませんが、以降のバージョンで順次追加されるのではないでしょうか。



⑦光源の管理
②で空のオブジェクトを使った理由ですが、光源オブジェクトが面を持っていた場合、光源に指定しても「モデル」としてレンダリングされてしまうためです。

空のオブジェクトであっても、よく見るとローカルの中心を示す小さな座標軸が表示されています。
しかし光源を複数配置すると、それぞれの位置や向きがわかりづらくなってしまいます。
そういった場合には、「面の生成」→「辺」を使ってワイヤーだけのオブジェクトを作成し、それを光源として使うと把握しやすくなります。
ワイヤーだけで構成されたオブジェクトはレンダリングされないので、出来上がりの絵には表示されません。
 ↓
基本図形・球を作成

こんな感じのガイド用オブジェクトを作っておくと、照明の配置時に重宝します。
左が点光源用、右が平行光源用です。



⑧光源の色
基本図形・球を作成

上のガイドを使って複数の照明を配置した図です。
各光源の色と、球や床に当たる照明色の違いがわかると思います。
これを変更するにはオブジェクトの設定画面を開き、オブジェクト名の横にある□をクリックすると色設定ダイアログが出ます。
 ↓
基本図形・球を作成


ここで設定された色が光源の色になり、照らされるオブジェクトの色に影響を与えます
(材質設定は照明色には反映されません)。
ガイド用オブジェクトも色が変わるので、どの色の照明がどこから当たっているかがわかりやすいんじゃないかと思われますw
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Metasequoia TIPS
2009-07-23 Thu 11:48
3DCGソフト「Metasequoia」(メタセコイア)についてのTIPS…というか備忘録です。
内容的には初心者向けですが、プラグイン使用を前提としている部分もあるのでご了承下さい。

メタセコの基本的な操作についてはすばらしいTIPSやチュートリアルのサイト・書籍がたくさんあるので、
カブりそうな内容にはあえて触れません。
というわけで、ここでは扱う内容はちょっと?なものが多くなると思いますw

とはいえ書籍もサイトもほとんどチェックしていないので、他と重複する内容がありましたら申し訳ありません。

…念のため
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ブーリアンモデリング
2009-07-22 Wed 14:34
メタセコのレジスト版には[boolean]機能が搭載されています。
しかしこれを使うと生成されたオブジェクトの面がかなり荒れてしまうため、あまりオススメはできません。
そこで、手作業でブーリアンモデリングをやってみます。

boolean1.jpg
このようにボールに棒が刺さっている状態をモデリングしてみたいと思います。



① まずはボールに開いた穴を作ります。
棒のオブジェクトをコピーして、終端部の面を削除します。
そして、終端部の頂点を球の表面に移動させます。
boolean3.jpg
この例では[gravity]プラグインを使っていますが、[shrink wrap]でも同様に作業できます。
手作業で行う場合は、透視図とにらめっこしてちょうど棒と球の境界に頂点を移動させて下さい。
この作業の精度が一番のキモです。




boolean4.jpg
頂点の移動が済んだら、棒コピーの面を反転させます。
これが穴の内側になります。



③ 穴の周りの面を削除し、②のパーツに向かって面を張り直します。
[面の生成]でも[面張り]でも[ライン間に面を張る]でも好きな方法でやって下さい。
boolean5.jpg



④ 面を張り終わったら、球を②のパーツと結合させて下さい。
これで穴の開いたボールの出来上がりです。
boolean6.jpg boolean7.jpg



⑤以下、曲面化する場合の注意です。

boolean8.jpgboolean9.jpg

作例のオブジェクトでは、曲面化すると左図のように穴が歪んでしまいます。
この原因は穴の周りにある三角面です。
三角面が穴にかからないよう[ワイヤー]で面を整理してやると、穴の歪みがなくなりました(右図)。




⑦穴を「カトマル曲面のウェイト」の方法で固定しました。
boolean10.jpg boolean11.jpg

棒オブジェクトと合わせても隙間はできませんw



これを応用すると…

boolean_2-1.jpgこんなのとか

boolean_3.jpgこんな風にも作れます。
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カトマルの端ハネ処理
2009-07-22 Wed 14:32
カトマルの問題点③の「メッシュの端がハネてしまう場合」の対処です。

前回に引続き立方体です。
折01

これを正中線に沿って左右に分割してみます。
折02 折03
すると、このようにメッシュの終端部がハネてしまいます。



これの対処方法としては、終端部から面を伸ばし、目立たないように内側に折り返します。

折04
[面張り]等で面を作り、内側へと折り返します。
しかしこれではエッジが丸まってしまうので、見た目によくありません。
そこで「カトマル曲面のウェイト」で紹介した方法で折り返し部分を固定します。

折05 折06
固定後の様子。左右のパーツがピッタリと合わさっております。



上の例ではパーツの接合部に僅かにベベルがかかっているので、ついでにこれも処理してみます。

折07
接合部周辺の面を「ベルト選択」、これを二重化処理で固定します。

折08 折09
これで寸分の狂いもなく接合されました。
左右のパーツを合わせても繋ぎ目が見えませんw
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カトマル曲面のウェイト
2009-07-17 Fri 15:20
Catmull-Clark曲面(以下カトマル)は簡単に美しい曲面を作ることが出来ますが、いくつか問題点があります。

  ①オブジェクトが痩せる
  ②ウェイトを設定できないため、オブジェクト全体が一様に曲面化されてしまう
  ③メッシュの端がまくれ上がる
  ④データが重くなる
等です(④は仕様ですがw)

まず基本的な例として、立方体にカトマル4をかけてみます。

カトマル01
 (左から面数6、24、96)

図はどれも同じサイズの立方体ですが、各辺の分割数は左から分割なし、2分割、4分割となっています。
分割されていないものは、立方体ではなく球になっています。
これを見てわかる通り、元のメッシュが細かいほど、原型を崩さずに角を丸めることができます。

問題点①②は密接に関係しており、必要以上に曲面化されている部分の分割数を増やしてやれば、「痩せ」の割合が減って原型が保持されるわけです。

とりあえず今回は②の解決法について紹介します。



<切断法>

○[ナイフ]で、エッジの近くに切込みを入れます。

カトマル02-1カトマル02-2
([接続面を連続切断]で切り込みを入れた状態⇔同・面表示)

隣の未処理の立方体と比べると、エッジの丸みが取れたのがわかると思います。
さらにシャープにしたい場合は、エッジの反対側の面にも同じように切込みを入れます。

○効果を完全にしたい場合は、新しく出来た頂点群をエッジの各頂点に重ねるように移動させます。
エッジ部分の頂点や辺がゼロ距離で二重になった状態にするわけです。
[選択部処理]-[頂点の位置を揃える]、[頂点スナップ]プラグインなどで動かして下さい。
※[移動]-右クリックで操作すると、エッジ分割前の状態に戻ってしまうので注意して下さい。

カトマル02-3カトマル02-4
(分割箇所の頂点を選択、移動 ⇒ エッジ二重化後。シャープなエッジに)

○エッジをまたぐ面の両方に二重化を行う(=エッジの三重化)を行うと、完全な鋭角になります。

カトマル02-6
(全てのエッジを三重化した図)




<押出し法>

[ナイフ]を使わず、[押出し]で処理する方法です。
鋭角にしたい面を一旦押出して戻し、エッジを二重化します。

まず面を選択し、適当に[押出し]ます。
新しく出来た頂点を、元の頂点位置に重ねるように移動させます。

※手順は違いますが<切断法>と中身は同じなので、状況に合わせてやりやすい方を使うと良いのではないでしょうか。


<面固定法>(要プラグイン)

[face bebel]プラグインがあれば、<押出し法>が簡単に出来ます。
曲面化したくない面を選択して Outline=0 Extlude=0 で処理するだけで、簡単にゼロ距離押し出しが出来ます。
<切断法><押出し法>では手間のかかる複雑な図形も、一発で簡単に処理できます。

カトマル02-5カトマル02-4
(0を入力してOKを押すだけ)



※注意1
二重化した頂点・辺・面は距離ゼロで重なっていますが、別々の頂点と扱われています。
[近接する頂点をくっつける]で処理すると頂点同士がくっついてしまい、元の丸いエッジに戻ってしまいます。
[近接する頂点をくっつける]をどうしても使いたい場合は、[選択部にのみ適用]にチェックを入れ、エッジ部分は非選択にして下さい。

※注意2
二重化されているため、エッジを構成する頂点や辺は「範囲」や「投げ縄」を使わないとうまく選択できません。
視点の「前」ボタンが押されていると、片方しか選択できない場合があります。

※注意3
調子に乗って多用すると、頂点数や面数がおそろしく増えますw

カトマル3
(右は面・頂点の整理後。節約しても形状はほとんど変わりません)

この図はどちらも上下の面を固定した場合です。
右の立方体は中間部を分割なしにしましたが、形状はほとんど同じです
(エッジ付近に少し丸みがついていますが)。

この立方体の曲面化後の頂点数は
・固定前:1536 ⇒ 固定後:2048 ⇒整理後:1280
と大きく違います。
曲面化の影響を受けない部分や不要な部分は、妥協できる範囲で極力整理したほうが良いと思います。
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