モデリングに関連する最も基礎的な単語

3Dのモデリングの勉強をする時に、おそらく一番のネックになるのが当たり前に使われている用語。いくつもないけど、知っていると知らないとでは学習時間に大きな開きが出るかも。

ジオメトリ(Geometry)

ある形状を持つ、3Dオブジェクトのことをジオメトリと言います。語源は、土地の測量などから来ているらしいのですが、3Dモデリングにおいては、ソフトウエアがモデリングの際に用意している基本的な3D形状のオブジェクトのことを指すことが多いのではないかと思います。

ポリゴン(Polygon)

3Dモデルを構成する面の基本単位であり、通常は三角形や四角形の形状です。頂点が四角形で表示されて、ポリゴンと呼ばれていても最小単位は三角形のことを指す。blenderなどでは面と呼ばれたりするけど、Faceなどと呼ばれることもあるらしい。ソフトウエアなどによって呼び方が異なることもあるようなので、基本は抑えておきたい。

メッシュ(Mesh)

ポリゴン(三角形)の組み合わによって作られる3Dモデルが作られているその形式のことをメッシュと呼ぶらしい。複雑な形状になればなるほどポリゴンの数が増えるので、ノーマルマップという凸凹を表現するようなテクニックを使って、形状を表現したりする。なんでノーマルマップって呼ぶんだろう?

頂点(Vertex)

ポリゴンの角の点です。頂点はその座標を通じてポリゴンの形状を定義します。ポリゴンの最小単位である三角形には、当然、3つの頂点が存在することになる。

エッジ(Edge)

辺の事。ポリゴンの異なる角(頂点)をつなぐ線の事をエッジと呼ぶ。3Dモデルを作る場合、複数の辺に頂点を追加するようなループカットと呼ばれる操作が用意されていたりする。この辺りは感覚的に覚えておけば良いのかな?

ワイヤーフレーム(Wireframe)

作成された3Dのモデルを表示する時に、見えない裏側のポリゴンを表示や選択させたり、動きを少しでも滑らかに(高速に)確認したい時に、面を除いた、頂点とエッジだけで表示させることがある。ワイヤーとはつまり、辺がつながっている状態を、針金に見立てて、このように呼ぶのだろうと思う。

レンダリング(Rendering)

3Dモデルを実際の画像に変換するプロセスの事。レンダリングでは、光源やマテリアル、カメラの設定などが影響を与えます。動画の場合1秒の間に数十コマの画像を作成することもあり、変換作業は時間のかかるので動きだけを確認したいような場合、レンダリングのサイズや質を低下させて少しでも高速に画像に変換させるという事をしたりします。

テクスチャ(Texture)

3Dモデルに貼り付けられる画像データの事を指します。テクスチャは、モデルの外観や質感を表現するために使用されます。例えば平らな面にある、細かい傷や汚れなどをポリゴンで表現しようとすると、とてつもなく膨大なデータになってしまうけど、面に傷を描画した画像データ(テクスチャー)を張り付けることで、あたかもその面に、キズや汚れがあるかのように見せることが出来る。

UVマッピング(UV Mapping)

UVとは紫外線のことではない。3Dモデリングの世界では、立体的に表現されているポリゴンを2次元上に展開したものをUVマッピングと呼ぶ。横軸、縦軸ことをU軸とかV軸と呼ぶ理由は3Dモデリングの世界では、X軸Y軸Z軸が用いられるので、2次元的にポリゴンデータを展開したものにXやYを使うと、混同することから、アルファベットのXYZの前にあるUとVの文字を使ったもので、何かの頭文字ではないらしい。もし、あえて頭文字を付けるとすれば、Vertical(垂直方向)Unvertical(垂直ではない)という風に覚えるのもいいかも?www

ノーマルマップ(Normal Map)

モデルの表面の微小な凹凸やディテールを表現するために使用されるテクスチャです。
ノーマルというと「普通の」というイメージがあるのだけど、物理学の世界では、平面にたいする垂直の方向(ベクトル)のことを法線という日本語に当てはめてるらしい。ホントわかりづらい日本語だけど、物理学的にいえばそういうルールに基づいてというルールの部分を(法)という言葉に置き換えたという解釈もあるらしい。
ノーマルマップと呼ばれるものは、同じく凸凹を表現するバンプマップと呼ばれるものが存在していて、バンプマップの一つにノーマルマップがあるという解釈をしておくと混乱しないと思う。
つまりノーマルマップとバンプマップは、どちらもバンプマップという解釈で良いと思う。
ちなみに一般的には、グレーの濃淡は、凹み加減(高低差)を表現するのに対して、ノーマルマップは、面の方向まで表現するという点において、扱いが異なる。
ノーマルマップの青紫色は、面に対して平らであることが一般的らしく、RGBの色にそれぞれ、XYZ軸の面を割り当てているということ。具体的には、R(赤)チャンネルがX軸方向の成分、G(緑)チャンネルがY軸方向の成分、B(青)チャンネルがZ軸方向の成分を表現しているらしく、青成分が強いということは、奥行き(Z軸)に対して垂直の方向(こちら側を向いている)と理解して良いのかな?と思う。この組み合わせで、面の方向を表現することが出来ることから、少し複雑な面を持った凸凹を表現するのには向いているのかもしれないですね。

リギング(Rigging)

Dモデルに骨(ボーン)や関節を追加し、アニメーションを作成するための準備を行うプロセスのことをいうらしい。アニメーションがいらない場合には、このプロセスは不要ともいえるかな?

スキンウェイト(Skin Weight)

リギングされたモデルにおいて、各頂点がどの程度の骨の影響を受けるかを指定するデータです。スキンウェイトの調整によって、具体的には、首を右に傾けた時に、筋肉や皮が引っ張られたりすることによって首以外の箇所が影響を受ける度合い(ウエイト)を調整します。

レンダリングエンジン(Rendering Engine)

3Dモデルのレンダリングを処理するソフトウェアやシステムです。3Dモデルを画像化する際には、光の影響の計算方法などがソフトウエアによって変わります。これはレンダリング時間にも大きく影響することもあり、用途によってレンダリングエンジンを使い分けたりします。

レンダリングパス(Rendering Pass)

レンダリングプロセスの特定の段階やエフェクトを指定する設定です。3Dのレンダリングには様々な要素が絡み合っていて、単純にオブジェクトにつけた色が、そのまま画像化されることはまれです。画像化する際には、素材の質感、向いている方向、ライトの反射、バンプマップ、カメラの設定などの様々な情報を計算するプロセスがあります。その何が重要で、どのように処理したいのかを設定したりするプロセスが段階的に用意されていて、どの処理をどの程度追加させるのかを数値などによって指定します。そのプロセスをどのように通過させるか(パスするか)というものをレンダリングパスと呼ぶようですが、どのような処理が出来るのか?というものをレンダリングパスと一言で表現することもあるようなので、レンダリングパスで何が出来るの?という風な理解で良いのかな?と思います。

ライティング(Lighting)

3Dモデリングをする上でライティングは、モデルに当てる光の種類、方向、強さを設定するプロセスになります。非常に重要なプロセスで配置されたモデルに当てる光によって、その3D空間における雰囲気を表現するための最も影響力のあるプロセスです。ライティングの種類は、大きく分けて、アンビエンス(環境光)、ディレクションライト(平行光(主に太陽光))、エリアライト(平行四辺形からの均等の光)、ポイントライト(点光源)、スポットライト(円錐形光)、他にもボリュームライトと言って、光のスジなどを表現するための光源などがあります。

シェーダー(Shader)

シャドウが影を表す言葉なので、なんとなく理解できるとは思うのですが、陰影をつける(濃い薄いをグラデーション表示する)プログラムの事です。細かなグラデーションの表現によって、3Dオブジェクトの質感や、形状などを表現させるためになくてはならないプログラムです。

パーティクル(Particle)

煙、火、雨などの自然現象や特殊効果を表現するために使用される小さな要素のことを呼びます。
大きさ、重力、移動方向、速さ、色、形状などを持っていて、爆発などによって、物体を粉々に分解したり宇宙の星を表現したり、重力を持たせて雪や雨を降らしたりと、様々な表現をするために使用されます。

パイプライン

パイプライン。サーフィンにもありますよね。一連の処理動作をこのように呼ぶみたいです。
3Dを作成する環境に置いては、レンダリングパイプラインと呼ばれる、一連の処理をこのように呼びます。こんな風に呼んでまとめてしまうということは、平行してかなり沢山の処理がプログラミングされているという事なのだと思います。

この他にもこれでもかと専門の用語が出て来ますが、少しづつ追加していく予定です。

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