■第3回 3DCGの基本の「ほ」

(2000/12/17)

3.1 テクスチャの概念

　「テクスチャ」というのは、物体に貼り付ける別の画像のことです。「マップ」と言うこともあります。また、貼り付ける作業のことを「マッピング」と言います。
　テクスチャには主に二種類のものがあります。２次元画像と、３次元画像です。２次元画像は皆さんがよく目にする画像です。３次元画像は3DCGソフト自体が生成するものです。重要なのは２次元の方なので、そちらを説明したいと思います。

　テクスチャは均等に無限に伸びる、または無限に縮むゴムのようなものでできていると考えてください。テクスチャの角にピンをつけて、マッピングしたい面の角と合わせると面全体にテクスチャが均等に貼り付けられます。これは面に貼り付けるときの方法です。
　２次元テクスチャを３次元の物体ににマッピングするときに、どのように貼り付けるかが問題となります。次元を一つ増やしてやらなければならないからです。これを決めるために「UVWマップ」というのがあります。UVWマップは、独自にU軸、V軸、W軸を持つマップで、テクスチャはこれらの軸に沿ってマッピングされます。しかもこれらの軸は真っ直ぐではなく、それ自体でさまざまな形になっています。
　UVWマップは、さらに次のものに分けられます。

・ 平面マップ

・ 円柱状マップ

・ 球状マップ

・ ボックスマップ

3.1.1 平面マップ

　UVWマップがU軸とV軸で平面になっています。W軸は平面の法線です。
　テクスチャは平面に貼り付けられ、またW軸方向に引き伸ばされます。物体に一方向から平行に貼り付けられるのです。つまり、W軸方向には「金太郎あめ」のように、同じテクスチャが続きます。

図3-1 「金太郎あめ」？

3.1.2 円柱状マップ

　円柱状マップをV軸方向から見ると、U軸は円に、W軸は円の中心から放射状に伸びています。円柱状の物体にマッピングするときに使い、具体的な例としてジュースの缶や走馬灯のようなものがあげられます。

図3-2 走馬灯

3.1.3 球状マップ

　文字通りU軸、V軸で球を作ります。W軸はそれらの法線です。U軸は緯線、V軸は経線となるのです。地球でも北極、南極があるように、球状マップにもV軸が詰まった「極」ができます。球状マップが適当なのは、メルカトル図法で描かれたテクスチャを貼るときです。

a
b
図3-3 火星のテクスチャ(a)とマッピング結果(b)

3.1.4 ボックスマップ

　ボックスマップは平面マップが直方体状に６つ集まってできたものと考えられます。つまり、それぞれの平面とほぼ法線方向が同じ向きにある面に対して作用します。ただし全ての面に対して同じテクスチャが貼られるため、サイコロのようにそれぞれ違うテクスチャを貼りたい場合には工夫が必要です。
　使用例があげられないのですが、他のマップ方法でうまくいかなかったときに使用するようです。

3.2 ちょっと感想を

　今回は少ないですね。時間がない。日頃から書いてないと間に合いませんね。ちょっと反省。

3.3 次回は…

　3DCGの基本の「ん」…マテリアルの詳細
　以前、マテリアルの基本について説明しました。次回はマテリアルの詳細を見ていこうと思います。
　来週から冬休み。帰省のため、更新が遅れるかもしれません。ご了承ください。