本日はBlender枠です。
筆者は現在地元の大学で3DCGに関して指導に当たっていますが、学生が良く躓く恬としてUV展開があります。
UV展開自体は学生だけでなく3DCGで一般的に初学者が躓くポイントでありますが、今回は筆者のよく使用するUV展開Tipsについてまとめます。
〇UV展開とは？
UV展開は一言でいうと3Dのメッシュと2Dのテクスチャ(画像)の対応表を作る作業を指します。
イメージとしてペーパークラフトです。
ペーパークラフトは髪を切り、折り、組み立てていく立体表現ですが、3DCGの場合は逆です。
先に立体物が存在し、これを2次元の展開図を作成し、画像を対応させる作業です。
UVが存在しないメッシュの場合は一般的に画像を張ることができません。（TriplanerMappingなどの特殊テクニックを使用すれば可能です）
Blenderの場合UVEditorウィンドウで確認が可能です。
〇UV展開の種類
UV展開にはいくつかの種類があり、求める結果・質、時間、対象の形状などによって使い分ける必要があります。
| アルゴリズム | 特徴 | 利用シーン |
|---|---|---|
| 展開(Unwrap) | 基本的なUV展開方法。シームを設定して展開。 | 一般的な3DモデルのUV展開に適用。 |
| スマートUV展開(Smart UV Project) | 自動的にシームを設定し、UV展開を行う。 | 複雑なモデルやシーム設定が難しい場合に便利。 |
| ライトマップパック(Lightmap Pack) | UVマップをライトマップ用に最適化。 | ライトマップやベイク用のUV展開に適用。 |
| アクティブ四角形面に追従(Follow Active Quads) | 選択した面に基づいてUV展開を行う。 | 四角形の面が多いモデルに適用。 |
| キューブ投影(Cube Projection) | キューブ状にUV展開を行う。 | キューブ形状のモデルに適用。 |
| 円筒状投影(Cylinder Projection) | 円柱状にUV展開を行う。 | 円柱形状のモデルに適用。 |
| 球状投影(Sphere Projection) | 球状にUV展開を行う。 | 球形状のモデルに適用。 |
| ビューから投影(Project from View) | 現在のビューからUV展開を行う。 | 特定のビューからのテクスチャリングに適用。 |
基本的に使用されるのは展開およびスマートUV展開です。
〇UV展開
展開は最も基本となるUV展開アルゴリズムです。
アルゴリズムに従って3Dオブジェクトのメッシュを2Dへ展開します。
〇展開のメリット
・テクスチャリングを想定した人間の目で見て理解しやすいUV展開が可能です。
〇展開のデメリット
・メッシュの形状によってはそのままでは展開を行うことができません。
これは例えば球のような閉じた形状をそのまま切れ込みを入れずに2Dの展開図を作成できないため発生するエラーです。
このためシームを入れて展開を行う必要があり、どこにシームを入れればいいのかなど初学者には難易度が高い点があります。
〇スマートUV展開
スマートUV展開は最も簡単で手軽なUV展開です。
メッシュ同士の角度に応じて自動的にUVの塊であるUVアイランドを作ってくれます。
〇スマートUV展開のメリット
・ほぼすべての形状に対してUV展開が行える。
・シームを入れる作業が不要
・最も素早く最も簡単に使える。
〇スマートUV展開のデメリット
・テクスチャリングには不向き
・無駄が多い
〇効率的なUV展開
UV展開を行う際筆者は以下の二点を気を付けています。
・無駄な隙間が無いか？
・シームの位置
無駄な隙間とは、例えば以下のようなシチュエーションで説明しましょう。
こちらではUVアイランドが正方形の下半分に偏っています。
この正方形はテクスチャ画像に相当します。
もう少し具体的に説明するとUV=(0~1,0~1)であらわされる平面です。
この状態でテクスチャを割り当てた場合
テクスチャの下半分のみのピクセルがメッシュに貼り付けられ、上半分のピクセルは使用されません。
結果的にテクスチャ画像の解像度を上げなければ見た目がぼやぼやしてしまう状態になり、無駄なコストを払う必要が出てきます。
また、２つ目のシームの位置とは、UVアイランドのシームに相当します。
シームが目立つようなUVアイランドの場合見た目が悪くなることがあります。
上記に点を意識して筆者はできるだけUVアイランドが隙間なく並べられつつ、シームの位置がメッシュの中で目立たない箇所に来るように制作しています。
本日は以上です。
