テクスチャリングとUVマップ

テクスチャリングとUVマップ

テクスチャリングとは、3Dモデルに2D画像を適用して、色、ディテール、表面特性を与えるプロセスです。テクスチャがなければ、3Dモデルはただの灰色の形に過ぎません。テクスチャがあれば、木目、織物、錆、汚れ、想像できるあらゆる表面ディテールを備えたリアルなオブジェクトになります。テクスチャこそがCGオブジェクトを現実世界に存在するように見せるものなのです。

UVマッピングは、3Dモデルと2Dテクスチャの間の架け橋です。3Dオブジェクトの皮を剥いて平らな長方形に伸ばすことを想像してみてください。U座標とV座標は、テクスチャ空間におけるXとYのようなものです。3Dモデルの各頂点にはUV座標があり、レンダラーにその点でテクスチャのどの部分を表示するかを指示します。優れたUVマップは重複領域がなく、テクスチャ空間を効率的に利用します。

優れたUVマップを作成すること自体がスキルです。UVシェルが分割される場所に、あたかも衣服の縫い目のように、モデルに縫い目を切る必要があります。縫い目は目立たない隠れた場所に配置する必要があります。その後、UVシェルを展開し、テクスチャ空間に配置します。モデルの一部（キャラクターの顔など）は、後頭部など他の部分よりも高いテクスチャ解像度を必要とします。

PBRテクスチャには通常、いくつかのマップが含まれます。アルベドマップはベースカラーです。ノーマルマップは、表面からの光の反射を変えることで表面の細部を偽装します。ラフネスマップは各部分の光沢度やマット度を制御します。メタリックマップは金属部分を定義します。アンビエントオクルージョンマップは隙間にコンタクトシャドウを追加します。これらのマップが連携して、完全なマテリアル定義を作成します。

テクスチャは、Substance PainterやMariなどのソフトウェアで手描きしたり、プロシージャルに生成したり、フォトグラメトリを使用して実際のオブジェクトからキャプチャしたりできます。Substance Painterは、3Dモデルに直接ペイントし、適切な照明の下でリアルタイムに結果を確認できるため、テクスチャペイントの業界標準です。また、モデルの形状に自動的に適応するスマートマテリアルもサポートしています。