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3DCGに関するあれこれ

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UV展開備忘録

■たまに3Dの掲示板を眺めると結構UV展開でツマヅイテル人を見かけます。
 基本的にソフトの扱い方のような気もするんですが、
 確かにUV展開って、マニュアルや文章だと理解しにくいかもです。
 理解をすれば簡単なんですけ、ちなみに僕もそうでした。
 (目の前でソフトを扱うのを見ると疑問は氷解するんですけどね)

■ちょとUVの概念を簡単に文章化してみると、

 「プラスチック球に世界地図を貼る」

 ということだと思います、よーするに地球儀ですね。
 地球儀の元になる球は3Dです。世界地図は2Dです。
 2Dである世界地図を3Dに貼り付ける。
 これがUVの考え方です。

 現実に球に世界地図を貼ると、紙が歪んだり、糊がはみ出たり
 なかなか大変なんですが、CGの場合は簡単です。
 なにしろポリゴンは(四角以上は非平面が存在しますが)平面だからです。

■写真屋やペイントなど2Dソフトをイヂッタことのある人は解ると思いますが
 2Dの座標はXYで表現されています。
 UVとは、このXとYをU(何の略でしょうね)と
V(vertical)に言い換えただけのものです。

 3Dになると、これに一つ「奥行き」というZ成分が増えちゃうので、
理解しにくくなったり、
 歪みの原因になるわけなんですが、
ある程度の歪みは無理矢理補正しちゃいましょう、
 なにしろ人間の目だって本来は2Dでしか視識出来ないわけで、
 それを脳内補間しているに過ぎません(^_^)

 さて、地球儀の話に戻すと、
 正二十面体(ずいぶんカクカクとした地球ですが)の球に、
世界地図を貼ろうとすれば

 20枚の三角形に世界地図を切り分けて用意するわけですが、
 現実的なCGとしては(変な言い方ですね)
 20枚のポリゴンを配置した一枚のテクスチャーを用意します。
 これがゲームなどでよく見かける、
パズルのようなUV展開されたテクスチャーというわけです
■さて、前置きが長くなったんですが、
 このUV展開が意外と手間がかかります。
 形の単純なローポリだと
 モデリングに3時間、UV展開に6時間、テクスチャー描きに10時間。
 比率的にはこんな感じかも。
 
 しかも時間というよりは、
 頭を使います、自分としてはこれがかなりツラかったりします(笑

■なんとか効率的な方法論はないものか?
 と、考えをまとめるために、自分のやり方を紹介します。
06_1_9.jpg
 
 ①UVに展開する部分を選定します。
(鏡面や繰り返しの部分は出来るだけまとめます)
 ②見た目の法線を元にXYZ軸に面を分けます。
 (画像は、ワカリヤスイように色分けしてありますが、普段はしません)
 ③オブジェクトを包む立方体を配置します。(バウンドボックスですね)
 ④XYZの三方向でUVを展開します。
 ⑤テクスチャを描きやすいように、チマチマと配置しなおします。
 ⑥チェック用のテクスチャを貼って、大きさや歪みなども調整します。
 ⑦UV値を画像に描き出して、反復するポリゴン用のアタリを描きます。
 ⑧反復するポリゴンをコピペして貼り付けます。
 ⑨全部貼り終わったら、グルグルまわして確認します。
 ⑩んで、レタッチソフトで本格的なテクスチャ描きに移ります。
06_1_10.jpg

■もっと効率的な方法もあるかもしれないんですが、
 一応僕はこん感じでやってます。
 バウンドボックスを作るのは、UVの縦横比の統一と、
大きさの統一が簡単だからです。

 ただ、この方法だと⑤の作業が異常に煩雑です。
 なので、モノによってはバウンドボックスを作らず
手作業で展開してくこともあります。
 にしてもやはり一番厄介なのは⑤の作業工程です。

■まず、プログラムとしてアルゴリズム化出来ないと思われる作業は、
 ①展開するポリゴンの選定。
 ⑤UVの配置の変更。
 ⑥UVの大きさや歪みの修正。
 ⑦テクスチャーのアタリを描く作業。
 ⑧UVをコピペする作業。
 ⑨確認する作業。
 ⑩テクスチャ描き全般。
 よーするに人間の決定が大きく関わる部分なんですが、

 ⑤の作業は、なんとなく自動化する方法もあるよーな気もするんすね。

 逆にプログラム化出来る作業は
 ②法線によるXYZ軸のサーフェイス分け。
 ③バウンドボックスの作成。
 ④XYZ軸へのUV焼付け。
 
 これはMeshBrainさんのUV立方体投影 Ver1.00でも実現されていることです。
 僕自身は法線をいまいち理解し切れていないので
面を6分岐させる部分がどーもタドタドシクテ
 プラグインを作れないのですが、
 作った方がいるということは、出来るし、
 ここからの応用も可能だということです。

06_1_11.jpg

■さてさて、ここから夢想(^_^)
 理想のUV自動展開は

 ・テクスチャを描ける面積が大きく配分されていて
 ・パーツごとに人間でも理解しやすく配置されていて
 ・歪みが少ない
 ・そして最低条件としてUVが重なっていない
 ・&ボタン一発(^_^)

 まず、考えるのは、
 UVを重ならないようにする方法。
 これもおそらくアルゴリズムはありそーかも。
 ゲームと同じXY値のアタリ判定でなんとかなりそーな。
 次に考えるのは、
 3Dの空間の中で座標的に近い位置にあるものは、
 UV座標の中でも、近い位置に配置出来るか否か?
 ここいら辺からヤヤコシクなってきますねー(^_^;)
 
 頂点が重なっているものを"接続しているモノ"として
 その3D座標にあるものは、UVに持っていくときも近い位置に
 グループ化する。
 その後で、UV展開図をアタリ判定で配置する。
 ただし、この工程で何か一つアルゴリズムを噛まさないと、
 面積的にはロスの多い配置になりますね。
 うーん・・。
 
 素直にLWでアトラス展開した方が速いのかにゃ?
 と、備忘録ですた。
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  1. 2006/01/27(金) 17:47:07|
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ポリゴン数とラフ画と

06_1_6.jpg

■やつぎ早の更新です。
 ネタが溜まったら出しちゃわないと気がすまない性分です。
 子供の頃の通信欄には短気で飽きっぽいと書かれてました(^_^;)
 うー、それにしても「メイド」さんのカレンダー欲しいにゃー。
 僕携帯のiモードやってないんだよなー。
 登録しようかにゃー。

■さて、いざ大型機体を作ってみると、
 スカイガンナーというゲームが
 スゴイゲームだったことがわかります。
 
 趣味とはいえ、制限を設けないと面白くないので、
 なるべく△1000ポリゴン内、テクスチャ512で納めようと
 モデリングしてるわけですが(プーレの乗る機は△500の256)
 ドロワットやゴーシェとかどうやっても収まらないんですよね。
 つか、攻略本の写真を見てれば、ある程度のポリゴンの
 ワイヤーフレーム見えるんですが、それに従ってモデリングすると
 どーしても1000を超えるような気がします。
 つまり、スカイガンナーの大型機は
 △1500位を目途にモデリングされてるのではないかと思うんです。

■とすると、大型機と無数のプーレ機。そして銃弾や墜落するプーレ達
 それと主人公機に、雲や爆発のエフェクトを考えると、
 あのゲームは、2001年のPS2機で、どーやってあのスピードを
 出してたんでしょう?
 つかPS2ってFPSの限界はどのあたりなんでしょうか?
 単純計算でポリゴン2万とか可能なのでしょうか?
 つか、それ位出ている計算になるよーな気がするんですけど・・・
 うーんσ(^_^;)
06_1_7.jpg

■ま、それはともかく、
 ばれーなとすてーぶるとどらーどとごしぇどろわっとです。
 相変わらず、攻略本しか資料がないので
 (ゲーム画面をキャプチャする方法が無いので)
 細部はイイカゲンですが、
 なるべくラフ画に近いバランスにしてみました。
 塗りもあんまり汚しをかけず、
 グラデ塗りに近い方向に流れてます。
 つか、僕は絵が苦手なので、こーゆー写真屋作りを
 研究してくしか手が無いのですね(^_^;)
 
■上でも書いたんですが、ポリゴン数の問題を考えると、
 グランマガザンとかグランディールとかスクレットは
 頭が痛くなっちゃうので作るの嫌です(笑
 グランを作ったガンナーズハートは偉いゾヽ(´▽`)/
 
■ちなみに、アルディの装甲車は可愛いので作りたいモノの1つ
 なのですけれども・・・。06_1_8.jpg

■あと、プレイしてるとあまり気がつかないのですが、
 作ったモデルを3D空間内で大きさを比較してみると、
 窓の大きさや、各武器の大きさ、
 プーレ達との大きさの比較にある程度整合性があるんすね。
 ちなみにバレーヌ砲とゴーシェの中型砲台はほぼ同じ大きさになります。
 この芸の細かさがスカガンの魅力です。
 うん、良いゲームだったんだな・・と再確認。
 続編出して下さいー(´Д⊂)

■さてさてせっかく作ったモデルなので、
 なんか活用方法はないかなーと模索してみたり。
 mmviewerも良いんですが、3D知らない人にはどうなんでしょうか?
 スクリーンセイバーとかも考えたんですけど、
 せっかくの3Dなのでそれっぽく作ろうとすると、
 DirectXになっちゃうのでメンドくさいなぁ・・とか、
 画像だけのscrだとさすがに版権で怒られるかなー・・とか。 
 画像でscrを作ろうとすると、オリジナルを作りたくなっちゃうんで、
 背景のモデリングは必須になっちゃうよなぁー・・とか。
 ま、それもともかく。

■ちなみに次回は、SGを少し離れてUV展開のお話です。
  1. 2006/01/26(木) 22:28:57|
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オリジナルのデザインとか

06_1_3.jpg

■ここのコンテンツは月に二回ぐらい更新するのが
 目標なのですが、あんまり目標達成出来ません(汗
 今月は出来ます。

■相も変わらずSGモデリングが趣味です。
 いや、ほんと時間を見つけると
 チマチマモデリングして、UV展開して、
 テクスチャー描いてます(^_^;)
 
 世界観が統一されてるんで、
 派生してくる機械もこんな感じかなー?
 と想像が膨らむんですよね。
 いわゆるスチームパンクというジャンルなのでしょうけど。
06_1_4.jpg

■と、そんなわけでプーレの乗る機体を
 ちょと勝手にデザインしてみたり。
 サブタイトルは「盗まれたオートマタ」です。
 軍事メーカーに改造されたプーレ達、
 銀行を襲ったり、軍用列車で大暴れしたり、
 事件はヴァントルのせいにされそうになりますが・・・

■攻略本でもデザイナーさんが語ってますが、
 ガンナーマシンというのは、
 あまり飛行機のカタチをしてないんですね。
 アブニールにもファントゥームにもフラップが無かったり、
 フラップを持たない状態で、どうやって上下降をしようかな?
 と考えて、エンジンごと動かせるようにしてみたり。
 こういうのは夢があります。

■今回クラージュも初めて作ったんですが、
 このガンナーマシンの方向舵も変です(笑
 
06_1_5.jpg

■あとガンナーマシンの特徴としては、
 アブニのリボルバーや、ブランシェの長銃のような
 ガンによるモチーフなんですけど、
 オートマチックは使えないし、
 リボルバーか、古い銃で特徴的なのって言うと、
 "エンフィールド"か"デリンジャー"なんですけど、
 二連の古いほうのデリンジャーは
 ヴァントルの私的ガンナーマシンなんて感じで着けたいすね。
 
 デュール社のロールスロイスみたいな
 最高級ガンナーマシンを改造して
 バルカン砲などを乗っけちゃったヴァントル機みたいな(^_^)

■えーと、あと実は
 ステーブルとドラードとゴーシェしドロワットと
 バレーナも作ったりしたので、近いうちに更新しますです。
 でわでわ。 
 
  1. 2006/01/24(火) 15:47:36|
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寒中お見舞い

■「挨拶」
寒中お見舞い申し上げます。
 今年初の3D庵でごぜぇます。

■「抱負」
 というわけで今年の抱負(というか買いたいモノ)を
 考えてたんですが、やっぱ昨年と何も変わらないですネ。

 ①「CNCフライス」、いわゆるモデラです。
 28万円がポンと出せりゃローランドのモデラで良いんですが
 そんな金は無いんで、安い奴をと思ってたら、
 前回書いたヤツは、パラレル端子が着いてないと動かないんですね。
 なおかつ、CAMソフトは自前で用意せい!という実に工専的な仕様で
 ちょっと考えちゃってるトコロです。
 何よりほしさんのサイトでも紹介されてましたが、
 自作でフライスを作ってみえる方もいるっちゅーことで、
 スゴイですね。
 そうなんだよなぁ、べつにエンドミル側を動かさなくても
 イーんですよね。
 ②「アフターエフェクツ」
 動画を作る時間があるんかい?という所で
 今年も買わなさげ(汗
 その前にLW9にそろそろアップグレードしないと。
2006_1_1.jpg

■「正月休み」
 に作っていた趣味モデリングがコレです(^_^;)
 スカガンのモデルは作ってて楽しいので
 元日の朝早く起きて、寝るまで作ってたりしたわけなんですが、
 いい大人としての行動しとしてはイカガなものかと(笑

 それはともかく、ローポリのUV割や、ロー解像度のテクスチャ描き
 を連続で続けてみると、
 ある程度「機械的作業」というのが見えてきます。
 機械的作業というのは=これはプログラム化できるんじゃないか?
 という作業のことです。
2006_1_2.jpg

 例えば、テクスチャの場合
 エッジが立っている場所には"陰"か"反射"を描き込みます。
 よーするに、エッジ部分の辺にはグレーで汚しをかけちゃう。
 例えばLWのUVアトラス展開は、ポリゴンが見事に欠片(フラグメント)
 になっちゃうんですが、頂点が共有されているポリゴンは
 そのままくっつけてアトラス展開したら、ローポリだったら
 かなりつかえるのではないか?
 例えば法線マップの1つ手前の白から黒への
 グラデーション焼付けだけでもかなり便利なのではないか?とか。
 
 いろいろ考えるところはあるものの、
 あいかわらず時間と技術が足りない。
 ま、備忘録としてカキカキ。

■まだお仕事モデリングは続いているんですが、
 3D庵もトロトロと更新していければと思ってまふ、
 今年もヨロシクお願いしますm(_ _)m
  1. 2006/01/12(木) 19:13:56|
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