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Maya関係

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グラフィックツールの用語

MayaSoftImageLightWave概要
スキニングエンベロープウェイトマップスケルトンのジョイントと表面の頂点(ポリゴンメシュ)とのウェイト(影響度)を設定(バインド)すること
デフォーマスケルトンを構成するボーンなどが、デフォーマー(De-Form)と一般的には呼ばれるが、他のオブジェクトがデフォーマーの役目を果たす場合は、それらもデフォーマと呼ばれる

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必要なツール

Polytrans
Digidesign Pro tools
DigiTranslator 2.0 (Digidesign)

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座標計算

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アフィン変換

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ジンバル

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光源計算について

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代表的な色の計算

光源計算の素材種類概要
物質色(ディフューズカラー)光を赤いものに当てると、赤以外の光の成分が吸収(ディフューズ)され赤く見える事から、物質の色をディフューズカラーと呼ぶ。(defuse = 取り除く)
環境光色(アンビエントカラー)現実空間の光の反射を計算するのは膨大な時間がかかるため、空間における平均的な光度を近似値として指定する事で簡易的な環境光を表現する手法。(ambient = 周り・周辺)
光沢・鏡面反射色(スペキュラカラー)車のボンネットなど光沢のあるものは、目立つので特別に処理する場合が多い。その場合の光沢の色や強さなどを指す。(specular = 鏡面反射)
発光色(エミッシブカラー)自らが発している色。よってライト環境に関係なく常にライティング計算の計算結果に足される。(emissive = 放射性)

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各シェーディング技法

シェーディング名概要画像例
フラットシェーディング(Flat Shading)オブジェクトを構成するポリゴンの法線ベクトルと光源の方向との角度に基づいて面単位でのシェーディングを施すもの。よって曲面における光の処理がポリゴンの分割具合に依存してしまう
flat.JPG
グーローシェーディング(Gouraud Shading)ポリゴンの各頂点の法線ベクトルにもとづき、当該ポリゴンにグラデーションを掛ける技法。ハイライト部分が頂点に差し掛かったときに強くなり、頂点と頂点の間では弱くなる。
Gouraud.JPG
フォンシェーディング(Phong Shading)グーローシェーディングが頂点単位で色の補間を行ない、ポリゴンは単純なグラデーションだったのに対し、フォンシェーディングでは各ピクセルごとに色の補間が行なわれる。環境光+素材の光吸収値+光沢値=フォン反射、このことをフォンシェーディングと呼ぶことも多い。基本的にはピクセル単位で反射モデルの計算が行われる。
phong.JPG
物理ベースシェーディング(Real Shading)基本はフォンと同じ構成だが、スペキューラーの光の強さに関して、放射輝度(radiance、自己発光エネルギー)や、BRDF(拡散反射率)、法線分布関数(normal distribution function, NDF)、フレネル反射、幾何減衰(geometric attenuatin)などの式を使って光のパワーを求めてスペキュラーに利用します。またライトマップなどを利用する場合もあるようです。
遅延シェーディング(Deferred Shading)基本的にはこれはシェーディングの技法というよりは、グラフィックパイプラインにおける技術であり、この技術そのものが質を向上させるものではないが、リアルタイム描画においては複数の光源を表示しても、遅くならないため、計算速度の向上による質の向上は存在する。(シーンのジオメトリとライティングの分離)但しゲームでは、さらに1ステップ増やした3ステップの遅延ライディングが活用される。
コンピュートシェーダ(ComputeShader)これはグラフィックとは全く関係がなく、GPUのシェーダーエンジンを描画から切り離し、CPUから利用することができる仕組みを指す。

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3D技術

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スカルプティング

スカルプティング(Sclpting)とは、彫刻の様にオブジェクトにディテールを追加させていく事です。オブジェクトに簡単なシワなど細かなの凹凸を簡単に作成するツールなどを、スカルプティングツールと呼びます。

それらツールでZBrush3.1がありますが、プラグイン「Projection Master」等を使わなくても、3Dブラシにアルファを使用でき、まさに絵を描く様にモデリングを行うソフトですので、「何かを描く」という感覚でモデリング可能です。その際には、ぜひタブレットの使用をお奨めします。(筆圧の強さで凸凹を簡単に入力できる為)

※sculpture(彫刻・像を彫る)という英語から付けられた。

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画像補間

拡大したり縮小したり、ポリゴンのテクスチャーは表示サイズが変更されると、GPUがテクスチャーを元に、描画ピクセルの補間を行う。以下にその補間アルゴリズムの詳細を説明する。

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Nearest Neighbor補間(ニアレストネイバー)

名前の通り、補間する点の位置から一番近い位置にあるピクセルの値を利用する。元のテクスチャーとの関連付けでは座標に対して単純に四捨五入した位置のピクセルを利用する。この補間では整数倍などの場合にはくっきりと表現されるが、小数点以下が存在するような比率の場合には、ガクガクした画像になりやすい。

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Bilinear補間(バイリニア)

バイリニア補間とは、名前にあるように bi (双方向) linear(直線的)という意味で、対象となる算出すべきピクセル(目標ピクセル)を取り囲む、テクスチャー4点のピクセル値から、X、Yの順(又は、Y,Xの順。結果はどちらが先でも一緒になる)で、直線的な計算式で目標ピクセルの値を算出する方法である。そのため、全体的に少しボケたようなイメージになりやすい。

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Trilinear補間(トライリニア)

トライリニアとは、基本的なアルゴリズムはバイリニアと同じだが、X,Yの値だけでなく、そこに斜めの値を含めたものにある。そのため、バイリニアより斜めの線などの画像が多い場合に、バイリニアよりも綺麗にでる傾向があるが、全体的にはバイリニアとトライリニアとの差はそれほど大きいものではない。

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Bicubic補間(バイキュビック)

バイキュビックは、双三次補間とも呼ばれ、1点のピクセル値を算出するために、4点x4点で計16点のテクスチャーピクセルから算出される、非常に計算コストの高い補間方式である。リアルタイムシステムに実際に実装している例は少なく、利用することは少ないと思われる。(Photoshopなどのリアルタイム性が要求されないシステムには実装されている)通常はベジェ曲線のような3次式で計算されるが、Bスプラインのような2次式に簡易化された方法による計算を行う事で、計算コストを下げている例もある。リニア補間よりもかなり美しい描画が行われ、現状のピクセル補間においては、これ以上美しいものはないようだ。

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グラフィックツールの使い方

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リンク

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MAYA関係のリンク

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DDS関係のリンク

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顔のモデルのポイント

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ファイルフォーマットについて

添付ファイル: fileGouraud.JPG 309件 [詳細] fileflat.JPG 304件 [詳細] filephong.JPG 313件 [詳細]