本日はモデリング枠です。
筆者自身の基礎理解もかねて今回は３DCGの根本部について触れていきます。
〇３DCGの種類
3DCGはコンピュータによって再現される３次元データによって構成されるオブジェクトを指します。
様々な種類がありますが代表的なものとして次のようなものがあります。
〇点群(Point Cloud)
点群は３D空間上に定義される点によって構成される３DCGです。
点によって構成されるため仕組みとしては単純ですが、複雑な形状などを再現するためには膨大な点の数が必要であるなどが特徴です。
〇ワイヤフレーム
ワイヤフレームは３D空間上に配置される点と、点通しをつなぐ辺によって構成される表現です。
その名の通り針金で構成されているように見えます。
非常にシンプルな表現ですが、複雑な形状のモデルになるとシルエットとして見えて細かい形状の把握が難しくなってしまうなどの特徴があります。
〇サーフェースモデル
サーフェスモデルはサーフェス（面）によって構成される表現を指します。
特徴として非常に現実的な表現を行えますが、面の厚みがないことが特徴でイメージとしては風船のように中身がない表面情報で構成された表現です。
ゲームや映像など現在もっともよく使用されている表現とも呼べます。
・NURBUSモデル
NURBUSモデルは数学的な曲線によって構成されるモデルです。 なめらかな形状などが得意で工業製品などの作成にも使われています。
・ポリゴンモデル
ポリゴンモデルは頂点と辺によって構成される面=ポリゴンによって構成されるサーフェスモデルです。
〇ソリッドモデル
ソリッドモデルはサーフェスモデルに非常によく似ていますが、厚みがない表面サーフェスモデルに対して内部の厚みが存在します。
これは３Dプリントやシミュレーションなど最終的に現実空間を対象とした用件で使用されることが多いです。
〇ポリゴンモデルのデータ構造
ポリゴンモデルでは頂点によって構成される面を最小単位として構成されています。
基本的にポリゴンは３つの頂点で構成されており、ポリゴン同志の集まりをジオメトリと呼びます。
ジオメトリの集まりでオブジェクトが構成されています。
頂点では頂点を構成する座標のほか、法線、UV、頂点カラー、シェイプキーによって動くベクトルが格納されています。
これを図式化すると次のようになります。
〇オブジェクト: 3Dモデル全体を指します。
-オブジェクト名: モデルの識別子
-ジオメトリ: モデルの形状を定義
--ポリゴン: ジオメトリを構成する面の一部
---頂点: ポリゴンの角を形成
----座標: 頂点の位置を3次元空間で定義
----UV: テクスチャ座標を定義。これにより、テクスチャは3Dモデルに正しくマッピングされる
----頂点カラー: 頂点に特定の色を割り当て。
----ウェイト: スキニングやモーフィングなどのデフォーム操作に使用される頂点の影響度を定義します。
----法線:ライト計算などのシェーディングに用いられる向きを指定する
本日は以上です。
次回実際にBlenderでデータの構造を見ていきます。
