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テクスチャマップの理解

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Digital Tutorsによるこのチュートリアルで、テクスチャマップについて理解を深めましょう


Digital-Tutors

Digital-Tutors(Pluralsight company)は、CG、アニメーション、VFX、ゲーム開発、デジタル・アート、CAD、Webデザインの分野で、初球から上級コースまで幅広く提供する世界最大のトレーニングライブラリです。業界のプロから直接学び、クリエイティブスキルを次のレベルまで引き上げてください。
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よく使われる言い回しを借りれば、世界には2種類のテクスチャアーティストがいます。「テクスチャリングに専念している人」と「モデラーでありながらテクスチャリングも手掛ける人」です。テクスチャマップは、さまざまなマテリアルを作り出すために使われます。あなたがどのようなテクスチャアーティストであろうと、その背後にあるキーコンセプトの理解が極めて重要になります。

テクスチャリングは、3Dモデルの単なるカラーリングより、はるかに手間のかかる作業です。味気ないモノクロのジオメトリを、プラスチック、錆びた金属、ガラスといったさまざまなマテリアル(物質)から成るリアルなプロップに変貌させます。このように、生命を吹き込むプロセスを目の当たりにするのは、とても気分のいいものです。この記事では、テクスチャマップを作るにあたり、気に留めておくべき重要なコンセプトについて、取り上げていきます。

モデルの準備はできましたか?

モデリング終えたら、すぐにテクスチャリングに移りたくなるかもしれません。しかし、すぐに始めるべきではありません。多くの3Dモデルは準備不足です。あらかじめ、モデルを適切に準備する時間を割いておけば、テクスチャリングのプロセスで後々に頭の痛くなる事態を避けることができます。たとえば、反転した法線の問題をチェックしたり、UVレイアウトが適切であるかを確認すると良いでしょう。

UV調整は地味な作業ですが、テクスチャリングの重要なプロセスです。UVは、作成した2Dテクスチャマップを3Dモデルに適用する方法を指示します(ガイドになります)。制作するデータの仕様によりますが、シングルタイル(単一タイル)でも、複数タイルに分けてもよいでしょう(モデルの特定エリアにより多くのピクセルを割く必要がある場合)。

図01. テクスチャリングの前にモデルの準備が整っているかをチェック

テクスチャリングのワークフロー

UV調整後はそれぞれのサーフェスの品質を大まかに見積もるために別マテリアルやシェーダをブロックアウトしてシンプルに始めましょう。そうすれば、マテリアルのディテールにはまり込むことなく、違いを出したい部分をすぐに変更できます。

たとえば、単純なゴムのマテリアルを作成して、モデルのすべてのゴムの領域に適用してみましょう。特定のピースをプラスチックにしたいですか? そんなときは、ゴムのマテリアルに代えて、シンプルなプラスチックのマテリアルを適用、大まかなルックを出しましょう。必要なマテリアルをすべて定義したら、テクスチャマップのペイントを開始できます。

テクスチャマップのペイントにはさまざまな方法があります。その1つは、3DソフトからUVのガイドを出力、Photoshop に移行してペイントを始める方法です。Photoshopにも3D機能はありますが、モデルによって、テクスチャのプレビューが必要になるため、なるべく3Dソフトに戻って作業した方が良いでしょう。より直接的な方法が好みであれば、ZBrushMudbox のようなスカルプトソフトで、3Dジオメトリに直接テクスチャをペイントする方法もあります。

プロジェクション ペインティング

すべてを1から作成するのも悪くないですが、手早くすませたいこともあるでしょう。写真を使って、テクスチャに現実味のあるディテールを加える方が速い場合があります。テクスチャ用に自分で写真を撮るときは、なるべく、画像がフラットになるように気をつけてください。

ほとんどの3Dシーンでは、ライティングは後から追加するものです。したがって、テクスチャにライトがベイク(焼き付け)されている場合は、現実味がなくなってしまう可能性もあります。たとえば、テクスチャではオブジェクトの右に影があり、3Dシーンでは右にライトがあるような場合(影と光源が同じ側にある)、見る人は違和感を覚えます。影は光源と同じ側に落ちてはいけません。このようなときは、Photoshopでテクスチャ画像のライトやシャドウを削除すると良いでしょう。

また、多くのゲームでは、ライティングをごまかすテクニックとして(ライティングの)ベイク処理をしていることを覚えておきましょう。これは意図的ですが、テクスチャリングの初期段階ではなく、後の段階で処理されることが普通です。一般的に、処理前の画像ではライティングをできるかぎり排除する方が良いでしょう。

図02. サーフェスに適したテクスチャを選ぶ(適していない(左)/ 適している(右))

カラーマップ(ディフューズマップ / 拡散反射マップ)

テクスチャマップと言えば、まず、カラーマップ(ディフューズマップ)を思い浮かべるのではないでしょうか。その名のとおり、このマップがマテリアルのサーフェスカラーを基本的に決定づけます(ライティングやシェーディングからの情報は除く)。拡散反射マップとも呼ばれ、現実世界のさまざまなマテリアルから成るサーフェスを定義します。

また、カラーマップはバンプやスペキュラ(鏡面反射)といった他の多くのテクスチャタイプへの足掛かりとしても使用できます。マテリアルを変更するように、同じ領域の色の変更をすることがよくあります。たとえば、図の画像では、キャラクターの額のバンプ部分周辺で、色が変更されています。カラーマップを作成すれば、こうした色の変更だけでなく、バンプマップの良い開始点にもなるでしょう(凹凸をあらためて作成する必要はありません)。

図03. カラーマップ(ディフューズマップ / 拡散反射マップ)


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