3Dモデリングの基礎

3Dモデリングの基礎

3Dモデリングとは、専用ソフトウェアを使用して3次元オブジェクトの数学的表現を作成するプロセスです。CG映画やビデオゲームで見るすべてのオブジェクトは、3Dモデルから始まりました。モデルはオブジェクトの形状を定義し、テクスチャ、マテリアル、アニメーションなど、他のすべてはその基盤の上に構築されます。優れたモデルは、3Dにおけるすべての出発点です。

3Dモデルを構築する最も一般的な方法はポリゴンを使用することです。ポリゴンは3辺以上の平らな形状で、通常は三角形または四角形です。これらの小さなポリゴンが数千、数百万とエッジで接続されてメッシュを形成し、表面を近似します。ポリゴンが多いほど詳細になりますが、必要な処理能力も増えます。映画用のモデルは数百万のポリゴンを持つことがありますが、ゲーム用のモデルは数千しか使用しない場合があります。

頂点はポリゴンのエッジが交わる角の点です。エッジは頂点間の線です。面はエッジで囲まれた平らな表面です。頂点を移動すると、それに接続されているすべての面の形状が変わります。これがポリゴンモデリングの基本操作です。頂点を押したり引いたり、新しいエッジを作成したり、面を押し出して目的の形状を構築します。

NURBS（非一様有理Bスプライン）はポリゴンの代替手段です。平らな面の代わりに、NURBSは数学的な曲線を使用して滑らかな表面を定義します。有機的な形状や工業デザインに最適で、数学的に正確で定義上滑らかです。ただし、複雑なモデルでの作業は難しく、今日のVFXパイプラインではあまり一般的ではなく、大部分がサブディビジョンサーフェスに置き換えられています。

サブディビジョンサーフェスは両方の長所を兼ね備えています。操作が簡単な低ポリゴンケージでモデリングし、ソフトウェアが自動的にそれを滑らかな表面に細分化します。これにより、ポリゴンモデリングの制御性とNURBSの滑らかさの両方が得られます。最新のVFXモデリングのほとんどはサブディビジョンサーフェスで行われます。必要な詳細度に応じて、細分化レベルを常に増減できます。