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4.1.4 一様テクスチャをオブジェクトに割り当てる

テクスチャを作ったら、関連するオブジェクトに割り当てる必要があります。このためには、オブジェクトリストからオブジェクトを選択、オブジェクト → テクスチャ,材質を指定... をクリックします。これで以下のようなダイアログが表示されます。

このダイアログの左側は、定義したテクスチャのリストです。このうちひとつをクリックすると、テクスチャ作成ツールのように、球体に割り当てた結果が表示されます。 一様なテクスチャのダイアログ と同じく、プレビューをダブルクリックするとメニューが表示され、視点やプレビューオブジェクトを変更できます。プレビューは CTRL キー併用の右マウスボタンドラッグでズームが、左マウスボタンドラッグのみでパンができます。 ダイアログの左下には「テクスチャのパラメータ」という欄があります。詳細は 次のセクション をご覧ください。 また、ダイアログの一番上には「タイプ」のポップアップメニューがあります。これで、単一テクスチャか重ね合わせテクスチャを選べます。重ね合わせテクスチャ については後述します。 新規テクスチャ作成して、ここから テクスチャと材質 ダイアログを開くこともできます。

一様テクスチャでは、適切なテクスチャを選択して OK をクリックするだけです。もうひとつのテクスチャのタイプでは、オブジェクト表面へのテクスチャの適用方法を制御できます。特定のオブジェクトへのテクスチャの適用方法を編集するには、マッピング... をクリックします。これで以下のようなダイアログが表示されます。

このダイアログは、テクスチャをマッピングしたい実際のオブジェクトが表示されます。オブジェクトはプレビューウインドウ内で回転できるので、すべてを目で見て確認できます。これをするには、プレビューウインドウで左マウスボタンでクリック＆ドラッグします。 プレビューはズーム（CTRL キー併用、右マウスボタンで上下にドラッグ）、パン（左マウスボタンでドラッグ）ができ、ダイアログウインドウの枠をドラッグすると、ウインドウサイズも変えられます（訳注: Mac 版ではウインドウ左下端のみ）。視点を変更するにはプレビューをダブルクリックして、ポップアップメニューから望みの視点を選択します。 マッピングのタイプは、プレビュー画像のすぐ下のドロップダウンメニューから選択できます（詳しくは後述）。 そこから下は 倍率・中央・回転 の入力欄のセットで、オブジェクトによりフィットするよう設定できます。編集できるパラメータは、マッピングのタイプによります。これを以下で説明します。

マッピングのタイプ

手続き 3D テクスチャでは、選択肢は Linear (線形) の1つのみです。これは、3D テクスチャは「中実」で、このテクスチャが割り当てられたオブジェクトは彫刻されたような見映えになるからです。

イメージマップと手続き 2D テクスチャでは、テクスチャはオブジェクトを包み込みます。包みかたはさまざまあります。この場合、マッピングのタイプは Projection (投影)、Cylindrical (円柱)、Spherical (球)、UV (個別の座標) です。

Projection (投影) で、オブジェクトにスライドプロジェクターで投影するようにテクスチャを適用します。平らなオブジェクトで効果的ですが、下の例のように、鋭い曲率の部分ではゆがみが発生します。この例では、テクスチャの見映えは正面では OK ですが、側面では延びて見えています。Cylindrical (円柱) に換えると、このオブジェクトではより良い結果になり、Spherical (球体) でも良い結果になります。



最良のマッピングのタイプは、オブジェクトの形状によります。Cylindrical や Spherical のマッピングが合うのは、円柱や球体それぞれに完全に適合するようなテクスチャでオブジェクトを包むときです。もしオブジェクトの幾何学的な形が円柱や球体に近ければ、これらのマッピングのタイプが効果的となります。

しかしほとんどの場合、オブジェクトは平らではなく、完全な円柱や球体でもありません。こんなときは UV マッピングの出番です。UV マッピングでは、メッシュオブジェクト上でテクスチャ座標の位置決めの制御を完全に行えます。これでテクスチャを、要求に対して正確にマッピングできます。詳しくは 後述 します。


マッピングパラメータの変更

マッピングのタイプを選択したら、マッピングパラメータを変更して、そのテクスチャをオブジェクトにフィットさせます。

Linear (線形) マッピングにした手続き 3D テクスチャでは、上述のテクスチャマッピングダイアログで説明したように、倍率・中央・回転 を変更できます。倍率 はテクスチャのサイズを変更します。中央 は位置を制御します。回転 は向きに影響します。それぞれのパラメータは X, Y, Z に沿って設定できます。メインレイアウトのように、Y は上下方向、X は左右方向、Z は前後方向です。

もうひとつ、大きさはオブジェクトを基準 オブションも使えます。これでテクスチャを、オブジェクトに合わせて自動で拡大縮小します。以下の図で例を示します。このオプションが ON のときは、このダイアログの拡大縮小と中央合わせの設定は、0をオブジェクトの一方の端、1をもう一方の端として、オブジェクトのサイズに関連するぴったりと合うようになります。オブジェクトの拡大縮小のように、テクスチャのマッピングは自動でアップデートします。

この例では、テクスチャをメッシュオブジェクトに適用しました。「トカゲの肌」テクスチャがそれぞれの次元で0.5に縮小され、トカゲのウロコのサイズになりました。 Z 軸周りの45°回転も適用され、ストライプが斜めになりました。 オブジェクトがメッシュの場合、別のオプション テクスチャの座標を面に対応 が使えます。チェックを入れると、テクスチャはメッシュの変形を受けて、メッシュとともに変形します。チェックを外したままにすると、テクスチャが変形したとき、メッシュはテクスチャの変形に対して「動き」ます。下の図でこれを表しました。 このオブジェクトは球を三角メッシュに変換したもので、手続き 3D テクスチャが使われています。これが、もとのオブジェクトです。メッシュ編集機能で、オブジェクトに単純な拡大縮小を適用しています。これで、テクスチャの座標を面に対応させたもの、対応させないものの両方を用意しました。対応させないオブジェクトではテクスチャを拡大しません。一方、対応させたほうは、テクスチャはメッシュと一緒に広がっています。

このダイアログの最後のオプションで、テクスチャを表裏ともに適用するのか、どちらか一方のみに適用するのかを決めます。違いが明らかに出るのは、開いた表面のときのみです。下の図の例では、スプラインメッシュを曲げて、それ自身に戻したものです。「表裏とも」でテクスチャを適用すると、オブジェクトすべてが可視になります。「表のみ」「裏のみ」では、その反対側の表面が不可視になります。

片方のみマッピングできる機能の重要な使い方として、重ね合わせテクスチャ が挙げられます。これで、異なる面 に異なるテクスチャをマッピングできます。


手続き 2D とイメージマップテクスチャでは、マッピングのオプションは Projection (投影)、Cylindrical (円柱)、Spherical (球) です。編集で使えるマッピングのパラメータは、マッピングのタイプによります。

Projection (投影) マッピングでのパラメータは、右の図のダイアログのとおりです。テクスチャが 2D の「シート」をオブジェクトに投影したものなので、倍率と中央合わせの次元は X, Y 軸のみです。ただし回転は3軸すべてで行えます。 右のほうの画像で、変形の例を示しました。 テクスチャの座標を面に対応 が、ここでもメッシュオブジェクトに使えます。 大きさはオブジェクトを基準 も、投影マッピングで使えます。

Cylindrical (円柱) マッピングのパラメータは右の図のとおりです。テクスチャは上述の例と同じです。今回はパラメータのセットが異なっています。 横 弧度法で設定され、円柱の軸まわりの拡大縮小となります。360゜では、テクスチャは軸を正確に1周します。これより小さな角度では縮小され、これより大きな角度では拡大されます。 縦 円柱の長軸方向の拡大縮小です。小さな値では、その軸でのテクスチャの圧縮になります。 補正 テクスチャの中央合わせを調整します。 回転: X, Y, Z 軸まわりの回転も設定できます。 右のほうの画像で、マッピングの例を示しました。 テクスチャの座標を面に対応 が、ここでもメッシュオブジェクトに使えます。

Spherical (球) マッピングのパラメータは右の図のとおりです。 横 弧度法で設定され、球の水平軸まわりの拡大縮小となります。360゜では、テクスチャは軸を正確に1周します。これより小さな角度では縮小され、これより大きな角度では拡大されます。 縦 球の垂直軸まわりの拡大縮小で、弧度法で設定します。 補正 テクスチャの中央合わせを調整します。こちらも弧度法です。 回転: X, Y, Z 軸まわりの回転も設定できます。 右のほうの画像で、マッピングの例を示しました。 テクスチャの座標を面に対応 が、ここでもメッシュオブジェクトに使えます。

4.1.5 UV マッピング

UV マッピングとは、上述のように 2D テクスチャでオブジェクトを包み込むための方法の1つですが、こちらは用途が広いので、セクションを独立させて解説します。

UV マッピングでは本質的に、メッシュの表面全体にわたって（UV マッピングはメッシュでのみ使用可能です）、テクスチャの拡大縮小や回転などをどうするかを調整できます。使うには、メッシュ頂点それぞれにテクスチャ座標（UV 座標）を適用します。U と V は、テクスチャの水平軸と垂直軸を表す記号です。

Art of Illusion での UV マッピングの第1段階は、Projection (投影), Cylindrical (円柱), Spherical (球) マッピングで倍率・中央合わせ・向きの指定を調整して、普通の方法でテクスチャをマッピングしてみることです。このマッピングで意図する仕上がりにできるだけ近づけた後、マッピング... ドロップダウンメニューから "UV" を選択して、新規のダイアログを表示します。UV座標を編集... をクリックすると、下の図のようなメイン UV マッピングダイアログが表示されます。このダイアログは少々複雑なので、詳しく見ていきましょう。

右上には、平滑化されたプレビュー表面でのメッシュそのものがあります。この視点は、メッシュ編集機能と同じ方法でパン・回転・ズームができます。頂点も通常のやり方で選択できます（移動はできません）。

右下は、テクスチャがマッピングされたメッシュです。通常のテクスチマッピングのプレビューと同じく、ウインドウ内でドラッグすると回転できます。

ダイアログの左側はテクスチャそのものです。表示要素 ドロップダウンメニューから、マッピング工程を補助する、テクスチャのさまざまな要素（拡散反射、鏡面反射、発光など）を選択して表示できます。テクスチャの表示の解像度も、解像度 ドロップダウンメニューで低・中間・高から選択できます。これは実際にはテクスチャを変えることはありません。表示の方法を変えるだけです。解像度が「低」なら、「高」より表示が速くなります。

プレビューは、ダイアログウインドウの外枠をドラッグしてサイズ変更できます（訳注: Mac 版でサイズ変更するには、右下隅をドラッグ）。

上記のメニューの下には、表示されるテクスチャの範囲を示す情報が出ています。表示された座標の範囲 は、テクスチャ画面で表示中の U と V の座標の範囲を表しています。ズームアウトしたいときは U, V の数値を増やし、範囲を調整します。ズームインのときは数値を減らします。また、テクスチャ画面でパンやズームをするには、「視点の移動」アイコン クリックでできます。ズームイン/アウトは画面内で CTRL キー併用で上下ドラッグします（訳注: Mac 版では、パンは command キー併用で上下ドラッグ）。あるいは、右マウスボタンを押してドラッグします（ここでも、CTRL キー併用でズーム）。

メッシュ表面上の特定の位置でテクスチャマッピングを変えるには、メッシュ画面でその位置の頂点を選択します。テクスチャ画面上にはこれで、対応するテクスチャ座標に小さな十字のマークが現れます。十字マークはそれぞれ、メッシュの頂点です（下の図の左側をご覧ください）。この十字は、「選択と移動」アイコン（左上のアイコン）をクリックすると選択できます。十字を選択するには、その十字をクリックします（Shift キー併用で選択の追加、Ctrl キー併用で選択解除、範囲のドラッグで、長方形マーキーに含まれる点をすべて選択）。テクスチャ画面で1つの点を選択すると、ダイアログの 選択点の座標 の下に UV の位置が表示されます（編集可能になります）。2つ以上の点が選択されている場合、それらの点で共通の U や V の座標のみ表示されます。これで選択された十字マークは、ダイアログの上にあるアイコンを使って、移動・拡大縮小・回転・変形 などの操作ができます。十字マークの位置を変えると、テクスチャはメッシュ表面上で移動します。その変化はテクスチャのプレビューで、リアルタイムで表示されます。



上の例では、頭のモデルに蛇の皮のテクスチャをマッピングしようとしています。問題の出ている領域がいくつかあります。上の左側の図では、頭の横のあたりでテクスチャが伸びてしまっています。この領域の頂点を何個か選択すると、テクスチャ画面には対応するテクスチャ座標が表示されます。この場合、伸びを相殺するようにテクスチャ座標を拡大縮小したいところです。修正前と後での UV 座標はそれぞれ、上の図の左と右となっています。テクスチャマッピングが改善されたのがわかります。

以下は、別の問題のある領域です。首の横のあたりでも、テクスチャが伸びてしまっています。今回もメッシュ画面で頂点を選択し、対応するテクスチャパラメーターを伸ばします。これで問題を解決できます（下の図の右側）。



最後に特筆するのは 各面を独立に対応 オプションです。これを ON にすると、メッシュ画面が面モードになります。それぞれの面を作る頂点は従前のように UV スペースにマッピングされるようになりますが、このオプションを使うと事実上、頂点は面に「帰属」します。ある面の隣の面（メッシュの位置の頂点を共有する面）を選択すると、その頂点は、たとえ空間的に同じ場所にあったとしても、完全に独立してマッピングされます。これで表面全体にわたり、UV マッピングで別個の調整ができます。


4.1.6 重ね合わせテクスチャを使う

Art of Illusion では、重ね合わせテクスチャを使って、同じ表面に多くのテクスチャを適用できます。重ね合わせテクスチャを作るには、オブジェクトを選択し、オブジェクト → テクスチャ,材質を指定... をクリック、ダイアログボックス上部の タイプ ドロップダウンメニューから 重ね合わせ を選びます。これで以下のようなダイアログが表示されます。

ダイアログの左側は、このシーンで作られたテクスチャすべてのリストです。重ね合わせテクスチャの1つとして追加するには、このリストから選択し、追加 >> をクリックします。これでそのテクスチャが中央のリストに追加されます。 このリストにはテクスチャのレイヤー（層）が表示されますが、その順番が重要です。このリストで一番上のレイヤーは表面レイヤーで、2番目はその下のレイヤー……となります。順番を変えるには、テクスチャを選択して 上へ・下へ をクリックします。 それぞれのレイヤーは、ドロップダウンメニューで選択した ブレンド方法 が使えます。 ブレンド とは、あるテクスチャとその下層のテクスチャとで重み付け平均化したテクスチャを作ったものです。重みは、プレビュー画面の左側にある比率バーで設定します。例えばこの値が0.7なら結果テクスチャではあるテクスチャが 70%、その下層のテクスチャが 30% です。拡散反射、鏡面反射、透明度などすべてのテクスチャプロパティが、この方法で平均化されます。 重ね の場合、一番上の層のテクスチャの、透明な領域の下にあるテクスチャは可視に、不透明な領域では不可視になります。ここでも重みの比率が適用でき、半透明になります。 重ね(凹凸も) は重ねモードの特殊バージョンで、上の層による平均化や排除ではなく、すべてのレイヤーの凹凸マッピングや置換マッピングを合計します。

重ね合わせテクスチャは テクスチャパラメータ で頂点ごと・辺ごと・面ごとに適用できます。これには、比率バーの隣にあるドロップダウンメニューから適切なマッピングモードを選択します。詳しくは コチラ をご覧ください。

また重ね合わせテクスチャは、オブジェクトの向きごとに異なるテクスチャを設定できます。以下の例では2つのテクスチャが作成されました。ひとつは写真、もうひとつは文章です。平らなスプラインメッシュオブジェクトで重ね合わせテクスチャを作り、両方のテクスチャを追加することで、それぞれがマッピングされます。これにはマッピング編集を用います。ここでそれぞれの面について 表のみ、裏のみ オプションを選択します。その結果、表裏で見映えが異なるシートが作られます。




4.1.7 パラメータを使う

パラメータで、メッシュ表面上の位置によってテクスチャを制御できます。パラメータとは、手続きテクスチャで定義された数値のことです。このパラメータの値はメッシュ編集機能で設定するので、3D モデルの特定の部分ごとに異なる設定を行えます。これを表す最良の方法として、例を挙げました。この例では鉛筆のオブジェクトにテクスチャを割り当てました。以下が手続き 3D テクスチャです。

プレビュー画像はあまり面白くありせんが、メッシュ表面上でテクスチャを割り当てた位置で異なるものなので、実際のテクスチャを表しているわけではありません。パラメータを作成するには、手続き編集画面の左側の「値」カテゴリをクリック、数値 → パラメータ を選択します。このモジュールをダブルクリックすると、以下のようなダイアログが表示されます。 このパラメータについて、名前、最小値、最大値、初期値を設定できます。 このテクスチャにはパラメータが3つあります。鉛筆部分 は、鉛筆の表面の位置によって異なる色を選択するのに使います。木の部分 は、木の部分のみで1となり、このときノイズパターンを追加します。ツヤ は、メッシュの鏡面反射を調整します。

オブジェクトを選択し、オブジェクト → テクスチャ,材質を指定... をクリックすると、以下のダイアログボックスが表示されます。

このテクスチャで設定されたパラメータが、パラメータの欄にリストされていることにご注目ください。 メッシュ表面の各パラメータの数値は、いくつかの方法で設定できます。 オブジェクト - オブジェクト全体で同じ値を設定します。オブジェクトが異なれば、それぞれのパラメータの値も異なるものを設定できます。 点 - どの頂点にどの値を割り当てているかで、値が異なります。頂点の間の表面は、両者の値の間でグラデーション的に変化します（右の上の図をご覧ください）。 面 - 特定の面ごとに異なるパラメータ値を設定できます。この場合、パラメータ値が異なる面同士の境界では、パラメータ値の変化は不連続になります（右の図の中段）。 面と点 - 「面」マッピンクと似ていますが、それぞれの面を構成する頂点には、別個にパラメータ値を割り当てることができます。このため、面の中でグラデーション的なブレンドとなります（右の図の下）。 パラメータのマッピング方法を混ぜ合わせることも、実際に可能です。

この例では、3つのパラメータすべてを「点」で設定しています。OK をクリックすると、このテクスチャはオブジェクトに割り当てられます。

ここでメッシュに値を割り当てましょう。オブジェクトリストでオブジェクトをダブルクリックすると、メッシュ編集機能が表示されます。

鉛筆オブジェクトの先端の、通常の方法で選択された「黒鉛」の頂点が表示されています。この頂点にそれぞれのパラメータを割り当てるには、メッシュ → テクスチャ を選択して、左の図のメインウインドウ上にあるようなダイアログを表示させます。 鉛筆部分 は1に設定。灰色の拡散反射色になりました。 木の部分 は、木の部分ではないところは0に設定しました。 ツヤ は0.2に設定。鏡面反射は0.2で、ごくわずかです。 ほかの頂点にも適切な数値を割り当てると、以下の図のような結果になります。

パラメータを使うと、テクスチャの制御は明らかに自由自在になります。パラメータの重要な使い方の1つとして、パラメータトラックのアニメーションで、テクスチャをさまざまに使うことが挙げられます。このセクション で詳述しています。

重ね合わせテクスチャ での比率のブレンドもパラメータなので、点/面/面と点 で設定でき、ほかのパラメータと同様にアニメーション化できます。以下の例は、パラメータを重ね合わせテクスチャに使ったものです。重ね合わせテクスチャはここでは、立方体のそれぞれの面のテクスチャに使います。立方体を作成し、三角メッシュに変換しました。立方体のそれぞれの面のテクスチャは、通常どおりに作りました。ここで、説明のために、3つの異なるテクスチャを使いました。それぞれ、一様なもの（"green shiny"）、手続き 2D のもの（"grid"）、3D のもの（"noise bump"）です。

このメッシュ立方体の重ね合わせテクスチャは、オブジェクトリストでオブジェクトを右クリック → テクスチャ,材質を指定... を選択して、表示されたダイアログの一番上で「重ね合わせ」を選ぶ、で作りました。 これで、立方体にマッピングしたいテクスチャを追加できます。この場合、それぞれのテクスチャでのブレンドモードは「ブレンド」に設定します。注意: 立方体の背景テクスチャとして、テクスチャをもうひとつ（"grey"）追加しています。要素上で、どのテクスチャでもマッピングされていない部分には、この grey テクスチャが使われます。このテクスチャで、マッピングモードを「オブジェクト」に設定して行います。これは基盤のレイヤーとなるため、重ね合わせテクスチャのリストでは最も下に持って行きます。ほかのテクスチャはこの下や右側に示すように、「面」や「点」に設定します。

テクスチャの向きや倍率を修正するには、マッピング... ボタンを押します。これで、それぞれの面のテクスチャがきちんと配置されているかどうかを確認します。

操作を終えたら、OK をクリックしてダイアログを閉じます。パラメータを正確に設定するには、オブジェクトリストで立方体オブジェクトをダブルクリックして、メッシュ編集機能を開きます。"grid" テクスチャや "green shiny" テクスチャを設定するには、面を選んで メッシュ → テクスチャ を選択します。表示されたダイアログ内で、パラメータ値を入力できます。"noise bump" テクスチャの設定は「点」です。このため、メッシュ → テクスチャ を選択する前に、面ではなく頂点を選ぶ必要があります。この例では以下の図のように、立方体の1つの面の真ん中の頂点を選びました。

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