リトポロジーでコスチューム作成

ZBrush上で衣服を新規に作るにはどうすればいいのか。

ひとつはマスキングからSubToolのExtractを使う方法。これは衣服や靴、手袋などを作るのに非常に簡単で強力な機能だが、ある程度分割された状態でないと正確な形状ができないため、どうしても高分割の状態がSDiv1になり、ポリゴンの量が膨れ上がる。

下着など、体に密着した薄いものの場合はマスキングで体に衣類の形状を描き、反転してDeformationでInflateして膨張してやればそんなに拡大して見ない限り、それなりに見えるし、ポリゴンが増えることもない。レイヤーと組合せればその形状だけに分離することもできそうだ。が、基本的にスカートなど、体から離れた形状はほとんど作れない。

ZProjectBrushやSubＴoolのProjecAllを使って別なMeshを加工して作る手もありそうだが、これは結構大変そう。

で、今回はとりあえずポリゴンの数もそう増えず、多少手間がかかるが、作業自体は簡単そうな再トポロジー（リトポロジー：以下リトポ）で単純なコスチュームを作ってみた。
使い方を忘れそうなのでメモしておく。（明日の自分は他人の法則）

1.ZSphereを用意。
2.ToolのRiggingでSelect Meshを押し、リトポするオブジェクトを選択。
3.ToolのTopologyでEdit Topologyをクリック。画面上のZSphereが消える。
4.背景（形状の何もないところ）で一度クリックし、リトポの開始点を消去。
5.Drawモードでリトポする形状の表面でクリック、開始点（赤丸）が表示される。
6.ひたすらリトポするオブジェクトの表面をなぞって四角い格子を作る。順序（方向）が大事なので、最初はできるだけ一筆書きで描き、Ctrlキーを押しながら開始点にしたい既存のポイントをクリックしながら、格子を補完していく。ポイントの削除はAltキーを押しながらクリック。
7.ある程度できたらMoveモードに変更して点を移動し、位置を編集。
8.ToolのAdaptive SkinでDensityをスライドしつつ形状を確認。目的の形状ができたらMake Adaptive Skinでポリメッシュが完成。

以上の手順で作ったメッシュの下の部分をMoveBrushでひきのばし、StandardBrush等で皺をつけてレースクイーン風（orキャンギャル風）コスチュームが完成。ZBrushのロゴを入れてみた。
なお、この状態では片面ポリゴンなので裏側が表示されない。表示させるには対象となるオブジェクトを選び、ToolのDisplay PropertiesのDoubleをオンにして両面表示にする。

今回もうひとつ試したのは、高分割データがある状態でそのオブジェクトのＵＶだけを差し替える方法。リファンレンスマニュアルを見て、こんなに簡単にできるのかと・・・ｗ
方法は簡単で、差し替えたいオブジェクトをSDiv1の状態でOBJでエクスポートし、3dsmaxでＵＶＷアンラップでＵＶ作成し、OBJで書き出す。再び、差し替えたいポリメッシュを選んだ状態(SDiv1)でＵＶを付けたOBJをインポート。
これだけで、SDivを高分割に戻しても新たなＵＶがついた状態になっている。
ＵＶはマップをテクスチャとしてエクスポートする際にはじめて使用するので、予め色が塗ってあっても問題ない。
この方法で、無事3dsmaxでも色と法線バンプが正しくレンダリングできるZBrushのロゴ付きコスチュームができた。

次に、ヒールを作成したが、これは足にヒールに沿ったマスクキングを施してExtractし、加工した。これも本来はリトポしてやったほうが案外形状が作りやすそうだし、3dsmaxに移した時にもメモリが無駄にならないが、今回は面倒なので最適化モディファイアでごまかすことにした。同様に青いチョーカーもこの方法で作成し、3dsmaxにマップも含めて渡してレンダリングした。
肌の部分のマテリアルはSSS FastSkinを使い、マップの色データに近い感じにするためUnscattered diffuse weightを0.83にした。コスチューム、ヒールはフォンシェーディングで鏡面反射ハイライトを強く狭く設定。コスチュームはさらに反射を軽く設定。

ついでに、以前からZBrushからエクスポートした形状は全体的に痩せるような気がして、似たようなアングルにして並べてみたのだが、どうも気のせいみたい。ライティング、シェーディングの違いで細身に見えるのだろう。

↑左がZBrushのPreView、右が3dsmaxでレンダリング

素性の良い素体作り

しばらく更新の間が空いたが、その間もZBrushで試行錯誤の毎日。

色々試すうちに、ZBrushでもやはりポリゴンの密度のメリハリが重要だと感じた。頭のように、目、鼻、口などの細かい凹凸がある場合は、ポリゴンの密度が高くないと、すこし盛り上げたり、へこませるだけで、すぐにポリゴンが足りなくなり、角が出てがたがたになってしまうのだ。

というわけで、人体を作成する上で、作りやすいポリゴンの粗密を持った素体（もとになるsdiv1のオブジェクト)を作ってみた。
何パターンか作ってZBrush上でスカルプトして試したところ、目、鼻、口などの細かいところをあまり素体のレベルで細分化すると、スムーズブラシを使う時など、粗の部分と密の部分でその効果のかかり具合が極端に変わり、かえって扱いづらいことや、三角ポリゴンが素体にあると、その部分がスムーズがかからなくなり、突起物になってしまうことなどがわかった。

で、結局（女性人体用の）素体は以下のようなデータに落ち着いた。以前ZBrushでZsphereで作った基本素体の目、鼻、口、胸（乳房）、尻の部分にベベルで一～二段階だけ必要な方向にポリゴンを増やした。素体はポリゴン単位で扱いやすい3dsmax上で作成。

さらにこれにＵＶWアンラップでＵＶ座標を付加して、素体が完成。これをＯＢＪでZBrushに渡し、スカルプトする。

スカルプトしていて重要なのはやはり、ポリゴンの密度のバランスを考えながら作ることで、これに注意を払うことで、あまり分割レベルを上げなくても、綺麗に見えるデータが作れるようになってきた。

具体的には頻繁にフレームを表示させて粗密の状態を確認し、以前はスタンダードブラシで闇雲に凹凸をつけてスムーズブラシで馴染ませていたのが、ムーブブラシを多用するようになり、ポリゴン（ポイント）の位置を移動してからスタンダードブラシやインフレイトブラシで盛り上げ、スムーズでならすようなモデリング方法に変わってきた。

しかし、衣類を着せる素体としては、胸や尻あたりのポリゴンが多すぎてかえって形状を整えるのが面倒だし、3dsmax上でレンダリングする際も無駄なメモリを食うマイナス面もあるが、ＵＶを作り直すのも面倒ｊなので、とりあえず今はそのまま使っている。

ところで、4日にZBrushの日本語リファレンスマニュアルを購入した。全ページ白黒だが、内容が素晴らしく、具体的な機能の使用例が豊富にあり、大変有用だ。ぱらぱらとめくってみただけでも、いままで疑問に思っていたことが解消し、改めてその機能の豊富さに目から鱗が落ちまくり。5000円超えは少々高いが、必携本だと思う。

3dsmaxとの連携

Zbrushで作った女性のモデルに簡単に色を塗ってみた（ポリペイント）が、これも滅茶苦茶楽しい。実物のフィギュアに色を塗るような感じでさくさく塗れるし、実物より遥かに簡単。本当に凄いソフトである。

で、Zbrushで作ったデータを3dsmaxで塗った色とノーマルマップ（低ポリゴンで法線バンプで擬似的に高ポリゴン状態に見せるマップ）データを再現してレンダリングするにはどうすれば良いかというと、OBJ形式でZbrushから出力、3dsmaxでＵＶマップを作成して、再びZbrushで読み込んで着色や形状の修正をするという段取りになる。
この際、ＵＶマップデータはsdiv1のデータで作成するのが最も簡単である。

と、最初からこれがわかっていれば上の女性のモデルもスカルプトする前にＵＶマップを貼り付けておいたのにと悔やむがあとの祭りだ。orz
maxで読めるのはこのデータの髪や目を除いた本体だけでもsdiv5くらいで、sdiv6になるとメモリ不足のエラーが出たりする。

今の状態でも高sdivでの再度の修正と色を塗りなおすのを前提にsdiv5で吐き出せばやってやれないことはないが、結局↑のモデルデータは今後の応用が利かないので、ここまでとし、新たにsdiv1から作り直すことにした。

ちなみにprojectブラシやprojectAllで新規にＵＶ設定した形状に現在のモデルを投影コピーする方法もあるのだが、形状が違う場合は結構難しく、一見綺麗にコピーできているような場所でも、ところどころポイントの座標が飛んでいて、棘状の無駄なポリゴンが発生する。一部を隠して裏を見ると結構悲惨なことになっている場合が多いようだ。これはスムースブラシで修正できるのだが、綺麗なデータにしようとすると意外に大変な作業で、一からスカルプトしたほうが早そうな気もする。

とりあえず、まずは実験ということで、適当に宇宙人っぽいモデルをタブレットペンの趣くままに作り、マスクでディテールを刻み色を塗ってmaxに渡してみた。

今回はsdiv1のもととなる形状の状態で一度maxにインポートし、ＵＶ座標データを付加してZbrushに読み戻し、スカルプト（モデリング）作業を始めた。

あとは普通にスカルプトし、色を塗るだけだ。

着色が終わったら、ZbrushのメインメニューのTextureで縦横のサイズを指定（今回は2048x2048)してnewボタンを押し、Toolの Texture にある　col>txr ボタンを押すと色のマップ(拡散反射光マップ）が出来るので、これをメニューのほうのTextureダイアログ上で上下反転ボタンを押してからexportする。

次にノーマルマップを作るため、画面左上のZMapperボタンを押す。この時、モデルの分割レベルは最高でなければ何でも良いようだが、sdiv6くらいにすると警告のようなものが出た。

分割レベルは低いほうがマップ作成時間が早くて良いのだが、高sdivでの出っ張りが多いと、作成されるノーマルマップの高さを突き抜けてしまい、その箇所が平坦になってしまう。これを防ぐにはZMapperを起動する前にある程度分割レベルを上げておくと良いみたいだが、トレードオフでマップ作成時間が長くかかるようになる。（他の方法がありそうな気もするが・・・）

あとはOpenConfigrationボタンを押して3DS Max7_TangentSpace_BestQuality.zmpを読み込んで、右下のCreate NormalMapボタンを押すだけ。プレビューにバンプが施されたのを確認してExit等で抜け、メニューのTextureから適当なフォーマットでexportする。（こちらのマップは上下を反転する必要はない）

次にモデルデータを目的の分割レベルでエクスポートし、3dsmaxで読み込む。縁起物なので、編集可能ポリゴンに変換。この形状を選択した状態でモディファイアでＵＶWアンラップを付加。
マテリアルエディタで拡散反射光カラーとバンプにそれぞれ、着色データのマップとノーマルマップを読み込む。（ノーマルマップはビットマップではなく、法線マップとして読み込む点に注意）
このマテリアルを、読み込んだオブジェクトに割り当てる。
さらに好みでポリゴンでのスムーズをかけたり、ターボスムーズをかけたりする。（メッシュスムーズだと重いので）
あとはレンダリングするだけ。思った以上に簡単である。

以下は3dsmax上でレンダリングしたもの。

↑ポリゴンでスムーズをかけた状態。左からsdiv3,sdiv4,sdiv5のデータ。さすがにsdiv3では、形状のディテールの喪失が目立ち丸っこくなっている。なんとなくレーザーブラストという昔のＳＦ映画にでてくる宇宙人に似ている。

↑ターボスムーズをかけた状態。当然ポリゴンデータは倍増する。sdiv4がぱっと見sdiv5に近くなるので、オブジェクトを増やしたり、max上で形状編集やポージング、アニメーションなどを施す場合はsdiv4で読み込んでターボスムーズをかけたほうが、sdiv5で読んでそのまま使うより効率が良さそうだ。

↑sdiv5のデータをインスタンスでもう一匹作って並べてレンダリングしてみた。マテリアルはSSS Fast Skinに今回作成したマップを貼り付けただけ。やっつけで作ったデータでも、それなりのディテールが出ているのにはちょっと感動。

ZSphereで髪を作ってみた

とりあえずあちこち顔のディテールを修正しつつ、髪の毛も作ってみた。

↓のような感じでZSphereを並べ、Adaptive skinを使った。髪のラインを描いているうちに分割の必要に迫られて分割をしようとすろと、Lowポリゴン時の履歴を削除しろとかなんとか言ってきた。
3dsmaxとの連携を考えるとちょっと辛いが、とりあえず分割。

やはり髪の毛の表現は難しい。それ用っぽいブラシ2種類で引っかいてみたのだが、今いち。丁寧におおまかに固まった髪束の筋を入れていないせいもあるが、もうちょっと作りこめば多少は良くなるかなぁ。
ZBrushの達人たちはどうやって作っているんだろうか。

でもまあ、最初はこんなもんでしょう。
長い髪を付けるとやはりずいぶん女性っぽい感じになる。
次は睫毛を別オブジェクトで作ってみようかな。

やはり保存は小まめにが基本(^_^;

うーむ、ZBrushも何かの拍子で落ちることがある。3dsmaxのように落ちる前にリカバリファイル作成を試みるわけでもなく、落ちたら、それまでの全ての作業が水泡に帰す。
特にZBrushでは単純作業のくり返しが多いので、つい夢中になって途中で保存を忘れてしまい、突然ノーメッセージで落ちてしまって、悲しい思いを２，３度した。やはりどんなソフトでも保存は小まめにが基本だと再認識。
（3dsmaxが落ちやすいので、ちょっと落ちないソフトは堅固だと安心（油断）してしまうという心理的な罠・・・ｗ）

今日は頭とヒールまわりをこねこね。ヒールのように形がかっちりしたものはノーマルやスムース、ピンチ、平坦化などの基本的なブラシでマスキングしてこねこねするだけだと靴底の平坦化などが意外に難しい。やっぱり他のツールの使い方も覚えていかないといけないようだ。

それにしてもテクスチャを表示しながらこれだけ高ポリゴンのものがリアルタイムでぐりぐり回るのは凄いなぁ。

ZSphereはショートカットキー併用が必須

というわけでZBrushで一から人体を作ろうと思う。maxのおゆきさんのデータをインポートしても良いのだが、余計な分割ラインがあるし、ZBrushを基本から学ぶということもあり、最初から作ることにした。

ZBrushで内部だけで基本形状を作るのには、球や立方体などのプリミティブから作る方法と、ＨＩＤＥを駆使してポリゴンを増やしていく方法と、ZSphereという、特殊なメタボールっぽい球で形状を作る方法があるようだ。

人体など複雑に分岐した形状を作るにはZSphereを使うといいらしいということで、チュートリアルＤＶＤを2度見てから挑戦。
最初はタブレットだけでZSphereを作るたびに作成、移動、拡大縮小のボタンを押していたが、あまりにかったるいのでデフォルトのショートカットキーを使ってみると、キーが画面のボタンの配置順でQWE（作成、移動、拡大縮小）と並んでいるので分かりやすく、キーを併用することで驚くほど効率が上がった。あとは削除の方法がＡｌｔを押しながら消したいZSphereをクリックするということを覚え、シンメトリモードを使ってZSpereを配置、Toolの下にあるAdaptiveSkinでMake Adaptive Skinボタンを押して人体の基礎となるポリゴン形状の骨格ができた。

ちょっと悩んだのは指の分岐で、根元の一個のZSphereから指を五本生やすだけだと、それぞれの隣接する指のポリゴンが互いにめり込んでちょっと使い物にならない。結局↑の画像のように、トナカイの角のように枝分かれをさせるとうまくいくようだ。足の指は今回はハイヒールを履かせることにしたので、省略した。

とりあえず今日は胴体と手を中心にこねこねしてこんな感じになった。

リアルでもバーチャルでも粘土をこねこねするのはやはり楽しい。ｗ

ZBrushにハマる

というわけで、首と肩の調子だけはほぼ完治したので、記念にOakCorpを通してZBrush3.1を購入した。
以前試しにインストールした時、あまりにインターフェースがわからないので、1日で放り投げ状態だった。今回は少しでも参考になればと、ちょっと高いがチュートリアルＤＶＤも購入。ざっと見た後、立方体からごく基本のスタンダードブラシ、スムースブラシ、ムーブブラシだけを使って遊んでみた。

いや、はっきりいって楽しい。何も考えないで絵を描くようにモデリングできる。使い方もわかってみれば凝ったことをしない限り、そう難しくないようだ。
3時間ほど、上記３種類のブラシだけでタブレットで適当にこねこねして男の頭部らしきものができた。
できるだけ均一にポリゴンを増やしていけるように形状を作りながら分割を細かくしていくのがコツみたい。

以降しばらくZBrushにハマりそうだ。
3dsmaxのように頻繁にエラーで落ちないのもいい！ｗ

ZBrush3に触れてみた

時々ネットで見かけるZBrushってどんなものだろうか？と公式ページから30日トライアル版を入れてみた。

確かにこれは面白い。タブレットペンで二次元で絵を描くように粘土をこねる感覚で3次元形状を作成できる。彫刻・彫塑系の人ならあまりパソコンや3次元ソフトに馴染みがなくても、いきなり凄いのができそうだ。
逆に3次元ソフトをすでに使っている身にはインターフェイスがPoser等のように独自で、しかも英語版なので慣れるまで大変そうだ。
OBJでインポートできるので、六角大王やmaxで作ったモデルも読み込めた。（ただし、デフォルトでは両面ポリゴン扱いでは無いので、法線の向きが逆のポリゴンだと消える。設定で両面ポリゴンに対応することもできるのかな？）
特定のポーズをとらせた状態で読み込ませて、自然な流れの筋肉やディテールを付加するという使い方も有効そうではある。
Zbrushでできた形状をmaxにobj形式で渡してみたが、さすがに分割が細かいとメモリ不足でハングアップする。
荒めで出力して、読み込み側のソフトでポリゴン単位でスムージングして使うのが一般的用法か。

こちらのページを参考にZSphereというのを使ってみたところ、maxで読みこむと、ZSphereごとにパーツわけされていた。

値段は8万円台か・・・うーん、とりあえず30日は無料で使えるからよく考えてみよう・・・ｗ