これから始める！3Dモデル制作

はじめに

新しい技術にチャレンジし続けるeishisのアドベントカレンダーDay14です！

昨日は管理画面用 gem yukiusagi の作り方についての記事でした。

管理画面用 gem yukiusagi の作り方

今回は3D初心者の方に向けて、３Dモデル作成からアニメーションまでの流れをざっくりと説明します。

ベーグリーの母体であるeishisではWebVR/ARのための３D制作を行なっているため、これまでの制作実績はこちらからご覧いただけます。

【WebVR/ARの魅力をお届けする「eishis WebXR Lab」】
https://webvr-lab.eishis.com/

【そもそもWebVR/ARってなに？】

WebARとは

3D制作ツールやサービス

• Blender
  無料で使える3DCG制作ソフト。Win, Mac両方対応。
  モデリング〜アニメーション、エフェクト作りや動画制作まで出来る３D何でも屋。

• Photoshop (テクスチャを作るときに使用)

• Mixamo
  人物用の多様なモーションをつけられるサイト。３Dモデルも選べるみたいです。
  https://www.mixamo.com/#/

• Poly
  Googleが提供する３Dモデル配布サイト。モデルによって著作権や配布データは異なる。全てが配布されているわけではないので悪しからず。
  https://poly.google.com/

WebAR/VRで使える3Dファイル形式

現在使っているのは主に２種類の３DCG形式です。

• obj (mtl) : アニメーションのない静止したモデルに使用
• gltf (bin) : アニメーション付きのモデルに使用

また、テクスチャを使用した３Dモデルの場合、jpg(png)画像も３Dデータと同じディレクトリ内に入れる必要があります。

3D制作の流れ (ドラゴン例)

モデリング

モデリングは模型(体)作りのことです。

体は「ポリゴン」と呼ばれる面で作られています。
ポリゴンが多いとクオリティの高いものが作りやすいですが、その分容量も大きくなります。

色つけ

色つけに関しては、２パターンの使い分けをしています。

テクスチャなし

1つのポリゴンに１色、Blender上で色をつけることができます。簡単ですが、模様を作るためにはその分のポリゴンが必要です。

また、ポリゴンの形が直接模様になるため、調整が大変になります。

テクスチャあり

ポリゴンの形に関係なく色をつけることができます。
メリットは少ないポリゴンでリアルな模様を作れることです。
(ドラゴンはPhotoshopで色を塗っています)

デメリットはUV展開(模型の面をアジの開きのように平らにする作業)が面倒です。
注意点は、追加でパーツを作ったり「あ、このパーツ展開してなかった！」というときに再び展開する手間が発生するため、出来るだけモデルを完成させた状態でテクスチャを載せた方が良いです。

リギング

この手順からは、アニメーションを入れたい時のみの工程です。
リギングとは「ボーン」と呼ばれる骨を入れる作業です。

リギングの仕組み(余談)

骨とポリゴンを連動させる作業(ウェイトペイント)についてです。
同時にどのくらいポリゴンに影響の強弱をつけるかも定めていきます。

ポリゴンの色によって、骨との連動度合いが決まります。

赤いほど連動する度合いが大きくなります。

骨を1つ選択したら、ポリゴンにブラシで色を塗って影響の強弱をつけます。
ですのでポリゴン数が多いとそのぶん色分けが大変になります。

アニメーション

最後の手順は、動きやサイズに変化をつけるキーフレームの作業です。

アニメーション前と後の場所をキーフレームで記憶させると、あとは勝手にその間を補完して動いてくれます。

WebAR/VR時の注意点

ノードについて
Blenderには「ノード」という機能があり、モデルの質感を変えることができます。ただしWebAR/VRの場合はまだ対応されていないためか、ノードを使った表現はできないみたいです。

レンダリングについて
ブラウザで表示させるモデルを作る場合、「Blenderレンダー」を使用した方がうまくいく可能性が高いと思います。
「Cyclesレンダー」を使った場合、金属系のノード表現はできるようですがまだ検証中です。

まとめ

３Dモデル制作の基本的な流れを説明してきました。
WebAR/VRでの３Dモデルは、まだブラウザの対応が進んでいないこともあり、ノードを使った質感やエフェクトなどのリアルな表現の追求はこれからになりそうです。

３Dの動画を作りたい場合や、ゲーム内などで使用する３D制作の場合は、より多様な表現が可能だと思うので、色々な３Dモデルを作って楽しんでみてくださいね。