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3.
2006-2013 H. SHIOZAWA
http://vilab.org 複雑なオブジェクトは,大きさ1を目安としてモデリングし,関数にしておくと利用しやすい 3 12.2 オブジェクトの関数化 雪だるま void snowman() { fill(255, 255, 255); noStroke(); pushMatrix(); translate(0, -0.7); sphere(0.2); popMatrix(); pushMatrix(); translate(0, -0.3); sphere(0.3); popMatrix(); } 円錐(底なし) void cone() { pushMatrix(); beginShape(TRIANGLE_FAN); vertex(0, -1, 0); for (int th = 0; th <= 360; th += 10) { float x = cos(radians(th)); float z = sin(radians(th)); vertex(x, 0, z); } endShape(); popMatrix(); } 木(のようなもの) void tree() { pushMatrix(); fill(0, 255, 0); translate(0, -0.3, 0); scale(0.2, 0.7, 0.2); cone(); popMatrix(); pushMatrix(); fill(100, 0, 0); scale(0.1, 1, 0.1); cone(); popMatrix(); }
4.
2006-2013 H. SHIOZAWA
http://vilab.org 4 12.3 少し複雑なモデリング例 // OPENGLのほうが正確 // size(幅, 高さ, OPENGL); // P3Dだとテクスチャが歪む void house() { // 壁 pushMatrix(); translate(0, -0.5, 0); fill(#ffffaa); box(2, 1, 1.4); popMatrix(); // 屋根の下 beginShape(TRIANGLES); vertex(1, -1, 0.7); vertex(1, -1.7, 0); vertex(1, -1, -0.7); vertex(-1, -1, 0.7); vertex(-1, -1.7, 0); vertex(-1, -1, -0.7); endShape(); // 屋根 beginShape(QUAD_STRIP); fill(#ffffff); // テクスチャはsetup()の中で // roof = loadImage("roof.jpg"); // として読み込んでおく texture(roof); textureMode(NORMALIZED); vertex(-1.1, -0.8, 0.9, 0, 1); vertex(1.1, -0.8, 0.9, 1, 1); vertex(-1.1, -1.7, 0, 0, 0); vertex(1.1, -1.7, 0, 1, 0); vertex(-1.1, -0.8, -0.9, 0, 1); vertex(1.1, -0.8, -0.9, 1, 1); endShape(); // 煙突 fill(#880000); pushMatrix(); translate(-0.5, -1.4, -0.5); box(0.2, 1, 0.2); popMatrix(); beginShape(QUADS); // 窓 fill(#4444ff); float z = 0.701; vertex(-0.8, -0.7, z); vertex(-0.8, -0.3, z); vertex(-0.4, -0.3, z); vertex(-0.4, -0.7, z); vertex(-0.2, -0.7, z); vertex(-0.2, -0.3, z); vertex(0.2, -0.3, z); vertex(0.2, -0.7, z); // ドア fill(#883333); vertex(0.4, -0.8, z); vertex(0.4, -0.1, z); vertex(0.8, -0.1, z); vertex(0.8, -0.8, z); endShape(); }
5.
2006-2013 H. SHIOZAWA
http://vilab.org 5 12.4 モデリング技術 階層モデリング(p.45) ローカル座標系の階層化 部品はそれぞれの座標系で作り, 階層的に大きな部品に組み立て ていくようにモデリングする 可動部は,動きの基準点(関節 など)を原点として部品化 描画では行列スタックを使う (pushMatrix / popMatrix) 曲面や自然形状の表現 パラメトリック曲面(p.73) パラメータ方程式による曲面 ベジエ曲面やNURBS曲面など レンダリング時にポリゴンに変換 する方式としない方式がある ポリゴン曲面の操作(p.78) 細分割曲面: ポリゴンを再帰的 に分割し,滑らかな面を生成 詳細度制御: 視点から遠い曲面 のポリゴン数を削減して簡略化 フラクタル(p.86) 自然界によく見られる再帰的な 形状(※)のモデリングに適する ※ 海岸線や木の枝など,一部分が 全体の縮小のような形状のもの オブジェクト pushMatrix↓ ↑popMatrix 部品 オブジェクト 部品 オブジェクト 部品 オブジェクト 部品 オブジェクト 部品 オブジェクト 部品 オブジェクト
6.
2006-2013 H. SHIOZAWA
http://vilab.org 6 12.5 モデルデータの利用 モデルデータの読み込み .OBJ Loader OBJ形式の3Dモデルを表示で きるProcessingの拡張機能 http://code.google.com/p/ saitoobjloader/ インストール OBJLoader_???.zipを展開 Processingフォルダの下の librariesの中にOBJLoaderと いうフォルダを作り,zipの中身 (libraryなど)をコピー 利用方法 プログラム冒頭に次の行が必要 import saito.objloader.*; OBJファイルは「Add File...」で dataフォルダに入れておく モデルデータの描画 OBJModel型 グローバル変数で用意する OBJModel model; コンストラクタ データはsetupで読み込む model = new OBJModel (this, "ファイル名.obj"); 描画メソッド model.draw() その他メソッド model.shapeMode(図形モード) model.disableTexture() model.scale(sx, sy, sz) model.enableDebug() などなど… ⇒ マニュアル参照
7.
2006-2013 H. SHIOZAWA
http://vilab.org 7 12.6 .OBJ Loader の使用例 // 準備:モデルデータ(beethoven.obj, // beethoven.mtl,beethoven.jpg // の3つのファイル)をダウンロードし, // スケッチのdataフォルダに入れておく // (メニューでSketch → Add File...) import saito.objloader.*; OBJModel model; void setup() { size(400, 400, P3D); model = new OBJModel(this, "beethoven.obj"); } void draw() { background(0, 0, 100); lights(); pushMatrix(); translate(width*0.3, height/2, 0); rotateY(radians(frameCount)); scale(150); noStroke(); model.enableTexture(); model.shapeMode(TRIANGLES); model.draw(); popMatrix(); pushMatrix(); translate(width*0.7, height/2, 0); rotateY(radians(frameCount)); scale(150); stroke(#ffffff); strokeWeight(0.01); model.shapeMode(LINES); model.draw(); popMatrix(); }
8.
2006-2013 H. SHIOZAWA
http://vilab.org 8 12.7 3DCGソフトウェア(1) Art of Illusion 3DCGフリーソフトウェア 基本機能をサポート(モデリング, レンダリング,アニメーション) http://www.artofillusion.org Processingで使えるOBJ形式 の3Dモデルを作成可能 インストールと実行 ArtOfIllusion???-Windows.exe (英語で)ライセンスへの承諾を 求められるので,[Yes]を選択 スタートメニューの[Start Art of Illusion]から起動 使い方の参考(日本語) http://ei-www.hyogo-dai.ac.jp/ ~masahiko/moin.cgi/AOI 使い方のポイント 基本描画 左のツールボタンから選択 図形の配置,移動,回転など… [シーン]→[レンダー]でレイト レーシングのCGも生成できる 色とテクスチャ 単色: タイプ[Uniform] 画像: タイプ[Image Mapped] OBJ形式への変換 [ファイル]→[データ書き出し]→ [Wavefront(.obj)] [テクスチャをmtlで書き出し] OBJ変換での注意点 AoIの発光色(Ke)は,OBJでは 環境反射色(Ka)に変換される
9.
2006-2013 H. SHIOZAWA
http://vilab.org 9 12.8 3DCGソフトウェア(2) SketchUp 概要 人工物のモデリングに適する Google Earthに建物のモデル をアップロードして設置できる http://www.sketchup.com OBJ形式への変換 商品版(Pro)だけの機能だが… フリーのプラグイン(拡張機能) を使えば,無料版でも変換可能 http://sketchup-onigiri.jimdo .com/plugin-su2objmtl/ 参考サイト http://www.atmarkit.co.jp/fwcr/ rensai2/3dcurl01/01.html http://sketchup.google.com/ 3dwarehouse/ 演習室で使えるソフトウェア LightWave とShade 総合3DCGソフトウェア http://www.dstorm.co.jp http://shade.e-frontier.co.jp Terragen 3D自然景観生成ソフトウェア 映画,CMなどでも利用 http://www.planetside.co.uk プロ向けのハイエンド製品 3大CGソフト(Autodesk社) 3ds Max, Maya, Softimage 学生なら無料で個人利用可能 http://www.autodesk.co.jp http://students.autodesk.com
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