3Dとブロックの組み合わせ

blenderの背景は、白色を設定してもレンダリングするときに影ができてグレーになっていた。Eeveeレンダーを透過にして、pngファイルとして出力するときに、RGBAという設定にすると、背景が透過されていた。デフォルトの白色はブラウザなどのユーザーインターフェースと継ぎ目が目立たなくなっていた。RTXのレイトレーシングの画像は、光と影がハッキリしており、レイヤーのスクリーンで何枚か重ねても白くなりにくく、時間とともに周回する星座の白い点を映しやすくなっていた。金属の光沢を移すときも背景に用いている環境テクスチャーが映っていたために、レンダリング時に座標の上にあるオブジェクトだけを移すことはありそうでなかったことになる。3Dでなく2Dの画像加工ソフトなどでは、輪郭を版画のように取り出して、背景と合わせるという方法が用いられてきたが、3Dではオブジェクトに光を当てるために、予め背景がグレーの状態だった。背景色を白に設定してもややグレーよりになっていた。テキストの場合は紙の資料でも字の色があり、なるべくは白背景よりややベージュなどにしたほうがテキストは読みやすくなるという。デジタルペイントでなく、水彩画などでは地の色がもともとついておりそれを活用した色の置き方をしている。レイトレーシングは鏡の反射を再現する油絵のような色再現をしているようだ。

mineCraftのピストンとオブザーバーの仕組みは、ゲーム上で往復動作ができたために、メモしておかなくてもと思っていたが、レッドストーンシュミュレーターでもピストンや粘着ピストンはあるけれど、オブザーバーはまだ登録されていない。紙に粘着ピストンとオブザーバーの記号のようにして記そうと考えた。シフトレジスタ回路もシュミュレーター上では動かないため、実際にゲームを起動させて確かめる必要があった。ピストンとオブザーバーの動きは、スライムチャンクを掘っているときに、mineCraftのコミュニティで見付けた。スライムチャンクが広かったので、なかでフライングマシーンを動かしているスペースがあった。当時はオブザーバーが水ブロックに接すると乗り物が往復するようになっていた。水中を動かす場合は、下駄をはかせたようにオブザーバーの顔の部分が水に接しないように組み合わせる必要があった。バージョンアップを経て水中にもオブザーバーと粘着ピストンが動くようになったが、代わりに水ブロックを端に置いていても往復しないようになっていた。フライングマシーンもかつてのように分業して、それぞれの得意とする建築や回路を組み合わせるきっかけになってくれればと思う。自分の組み合わせもまた一例で、ほかにも方法はあるかもしれない。

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3DCGの再現と取り掛かり

BlenderCGアニメーションテクニック(大澤龍一著:https://amzn.to/38zoGrJ )の章立てのステージを一日一つと決めて、順番に進めていくと今まで知らなかったCGテクニックがパソコンの上で再現されてきた。大澤龍一著のBlenderでは、MikuMikuDanceのボーン設定やアニメーションを、ガイドブックを読んでより体系的な知識を学びたいとして実践した。なかには煙と炎のように数十時間レンダリングにかかるものもあった、これは著者がCGデザイナーとしての経験に基づいた長年の知見を、書籍に纏めて、ゲームのようにステージごとに分けることにより、わずか1か月足らずの短い期間で体系立てて初心者の読者が理解できるようにしたものだ。第一印象では立方体に至るまでが艶っぽかった。ボーンの設定は初めはストローの関節を曲げることだけだったが、やがては指の関節や腕や足を動かせるようになった。IK(インバースキネマティックス)を駆使して、しゃがむことができるようになると、体重をかけて歩行することができるようになった、頭が犬で体が人型のフィギュアが階段を踏みしめて登る様子は、将来的に3Dのインターフェースが拡張現実の普及とともに、日常のサービスに入り込むようになった時に、ポリゴンにも現実の動物や植物に備わっている骨格のような仕組みを体系立てて持っておくことがやがて役に立つと予想された。アニメーションやボーンの設定は、すでに出来上がったポリゴンを動かすための技術だけれど、Blenderのデフォルトの画面では立方体が1つだけある。縦と横に加えて奥行きがあることが表現されている。ここに粘土のように加工をすることで、造形を体験してみようと試みた。左右対称にするためにミラーをつかい、グリップが丸い様子はベベルを駆使した。プロダクトではちょうど煮転がしたジャガイモやニンジンのように角が丸くなっている。サイコロでさえも、角には丸い加工が施してある。3DCGソフトではそういった角を丸くする加工を、縦と横に加えて奥行きを含めてできるようだ。スカルピー造形のようにブロックを追加して凹凸を付けることも可能なようだ。しかしながらもともとBlenderはフリーソフトだけれど、項目が細かくてどのような操作をしていいかが直感的に分かりにくい、しかしながら奥行きを表現するにはこのソフトを使うことが近道だと言えるのも、構成や解説が実践的だったことによるところが大きい。下絵に平面の画像を使うときはオブジェクト選択をするときに、画像ファイルをドラック&ドロップすると、作業画面には平面として表示されるが、レンダリング時には反映されないという下絵の代わりになるようだ。なかの色をピックアップすることができた。

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3DCGの仕組み

3DCGの仕組みを学び、活用方法を見つけようと思ってBlender CGアニメーションテクニック(大澤龍一著)(参考:https://gihyo.jp/book/2019/978-4-297-10863-2)を順番に読み進めている。はじめは初音ミクのMikuMikuDanceの振り付けや表情を付けたり、mineCraftの間取り図を簡単なモデルで組み立てるときに、操作方法が分からなくなって、丸善の書店で現行版のBlender2.8に対応したカラーで、エクササイズステージが分かりやすいガイドブックを選んだ。CGの箱を組み合わせたキャラクターの箱くまと箱うしがどこかよつばと!にでてくるダンボーにも似ている。Blenderという3DCG制作ソフトは、無料でダウンロードできるが、その機能は多岐に及んでおり、それを活用するには案内が必要だったこともある。3DCGといってもはじめは箱を積み重ねたり、サイコロの目をUVエディタで表面に張り付けることをGoogleで検索して知った。検索するにも体系となる仕組みとモデルが自分なりにでも理解できれば、具体性を帯びてくる。はじめはテンキーが無く、3Dビューから手探りで、雪だるまをマウスとキーボードで組み立てたりした。タイムラインのキーフレームは、テキストと見比べてパーツごとと、またはアーマチュアという骨組みの部分ごとが、アニメーションでコマ送りになる様子に慣れてきた。テンキーが導入されてからは、平面の2Dと奥行きがある3Dビューの視点の切り替えが可能になった。特に感動的だったのは、粘土のような犬やシロクマのフィギュアにボーンを埋め込んで、その関節をタイムラインで動かすと手が曲がったり、姿勢が変わったりしたことだった。IK(インバースキネマティックス)という膝から踵にかけての関節が、腰と連動してしゃがむことができるようになると、右足と左足を交互にだして歩行させることが可能になった。膝と踵の連動はMikuMikuDanceでも再現できればと考えている。またBlenderならではのポリゴンのテクスチャーの細やかさなど、設定画面でもガラスが透過したり、地面に芝生の緑と土の茶色が合わさっていたり、レンダリングしたときにセーターやジーンズの質感が出ていたりと、ただ箱を重ねるだけでは再現できそうにないことが形になっている。質感になめらかな艶があった。レンダリングを高精度にしなくても、構図がハッキリしているためか解像度が同じメモリやグラフィック環境でも段違いの質だったことに驚いた。

キーボードのShiftキーとマウスホイールボタンを組み合わせることで、視点をドラッグして平行移動されられると、指先などの細かい部分もピントを合わせて拡大縮小できるようになった。5本の指のメッシュにボーンを通して、各指を曲げると、手を軽く握るようなかたちになった。また歩いているときは、左右の足と交互に手を振ることにしている。骨格がメッシュに対してバランスが保てていれば、ウェイトを自動にしても動きは不自然にならなかった。しかしながら、実際には膝の関節や肩や首などを、CGの関節では360度回るけれども、実際には制限がある。階段を上るアニメーションでは、段差のブロックに足を付けて、踵が階段にぶつからないようにキーフレームを設定すれば、少ないフレームでも動きがそれらしくなった。ともあれ、ガイドブックの順に再現していき、工夫できるところが見つかれば、それはヒントになる。骨格の設定などは身近にも題材はある。それでもパーティクルの設定になると直接には想像しにくく、右脇にある見出しに関連したパラメーターの値を調整するにも、フォームの配置を覚える必要がありそうだ。とはいえ、Blenderで粒子や液体を操作するノウハウは、実態は掴みにくかったが、兼ねてより知っておきたいところでもあった。この本がアドベンチャーゲームのようなステージ構成だったことが、ノウハウを段階的に覚える上で親切な構成になっていることは有り難かった。一方でパターンを自分で覚えて再現する努力をする必要もある。パーティクルも雨粒から、雨雲のオブジェクトに平面のメッシュを用意して、CGの上で雨を降らせることも再現の一つではあるが、ステージを進める上で明らかになったことだった。かれこれ全5ステージのうち3つまで読み進めてきたけれど、できればレンダリングで質感を再現するヒントが少しでもモノになればと考えている。できればUVエディタの事例やステージがあってテクスチャがあればなお具体性がある。アレンジにはUVエディタを活用してみたい。3DCGオブジェクトによる多彩な動きと骨格は、Blenderを活用するうえで欠かせない特長になっている。いつかBlenderもmineCraftのようにシンプルで構造的な作り方ができればと考えている。はじめはスイッチを押したり、離したりくらいで、MikuMikuDanceもまばたきを表情に加えるくらいだったが、それらがタイムラインで連動して、一連の動作や体系になっていく。Blenderの多彩な機能や動きをなにかのモジュールにして、段階的に再現ができるようになれば、パソコンを使ってできることが変わってくる。3DCGとアニメーションの最新動向だけでなく、持っている環境からどのような工夫ができるかを模索していきたい。

MMDと3D造形

MikuMikuDanceの動きを、Blenderでも同じように読み込もうとした、mmd_toolsというプラグインを、ユーザードキュメントのフォルダにコピーして、Blenderの環境設定prefernceの設定ウィンドウを開く、こちらでいう基本的な初期動作にあたる腕立て伏せの動きファイルを、Blenderにmmd_toolsを通じて読み込む、すると腕立て伏せを2回して途中で止まってしまった。読み込みが上手くいっていないのかと予想して、MikuMikuDanceからvmdファイルを書き出すときに、フレームを全選択する必要があったので、上手く書き込めていなかった。そこで書き出しのときに全フレームを選択して、書き出しを再度行うと、pmxフォルダの骨組みが、腕立て伏せに連動している。重心は腕立てに対応して上がったり下がったりしている。これを見ると実際の腕立て伏せで腕を曲げすぎなくても、体重移動はできて、負荷を掛けすぎなくても、ほどよいペースで継続することがトレーニングになるということが物理的に証明された。また、Unityでも、MikuMikuDanceのインポートがありBlenderに似ている3DのUIに、モデルファイルをインポートする。

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セルフコントロールと身近な工夫

USBのホッカイロが届いた。手触りはポケットに入れてもかさばらないけれど、充電がまだ十分でなく、30-45分くらいしか暖かさが持続しない、充電を十分にして長持ちさせる工夫を聞いてみようと思う。USB接続しているときはホッカイロを起動することを推奨されていないので、もう少し様子を見てみる。ホッカイロ自体は、クリスマスに届いていたけれど、なかなか実物を取りに行けず、デフォルトで充電ランプが3つ中3つになっていたので、いてもたってもいられずとりあえず散歩道でポケットに入れて歩いてみようと思った。今年の冬が寒い、平年より3-5度低い、そうでなくても東京の冬は隙間風が寒い。夏の暑い時期では、空調用の扇風機を小型化したアイテムで、熱を効率的に逃がすことができるけれど、冬を暖かくするためのグッズは、エアコンかストーブが主流でそれらは、暖かさが担保される代わりにコストが高めになる。電気を熱に変えることは、エネルギー効率が悪いと思っていたものの、電気毛布はamazonなどでは効率よく暖が取れるアイテムになりつつある。中国では、taobaoで検索すると、水冷式の電気毛布もあり、ストーブを使うより安全性が高く、保温効率もいい、またUSB電源は5V1Aだけれど、その出力で、電熱線が温まれば、それを元にカップコーヒーを温めたり、ひざ掛けに使うくらいの小さな電気毛布を温めたりと応用できるかもしれない。
Minecraftでは、上水道とは別に、地上から地下に続く階段を土にすると、雨が降ったりするタイミングで、芝生のように土が緑になる。階段状に増やしていくと地下5階くらいでも、芝生の地面になる。大きな建物を作ろうとしてもなかなかうまくいかないので、自然の性質や造形をうまく活用した面白いものを作ってみたい。また、Blenderでマップを読み込んでみるものの、回転体の原理で、ワイングラスを作るので精一杯だった。影がうまくつかずに、ガラスっぽさがなかなかでてこない、しかしながら初めての頃よりは造形のバリエーションが増えた。Blenderではcycleレンダーに変えることで、minecraftのマップのドットをベクター調に変えて、透明度が高い見え方にした。それでも基本的なところでは、サイコロの6面体を作ったり、スプーンの光沢を作ったりできれば、それを元になだらかな見栄えにできるかもしれない。あとは光から影へのグラデーションがどこかで少ないパーツで効果的にできればとも思う。
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