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#author("2023-06-28T17:30:40+09:00;2023-06-28T14:41:52+09:00","default:inoue.ko","inoue.ko")
#author("2023-07-13T17:09:15+09:00","default:inoue.ko","inoue.ko")
*第３回 モデリング
[[3DCG演習>3DCG演習/2023]]｜情報デザイン専攻２年 選択（集中）
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***解説動画
#youtube(ABC)
（準備中）
***ガイダンス動画
#youtube(hq9KMYxQIBQ)
//https://youtu.be/hq9KMYxQIBQ
//録画済み動画です。再生して視聴してください。
-以下名簿が表示されます。''既読確認（出欠確認）''をお願いします。
&fontawesome(far fa-hand-point-right); __[[既読確認>https://docs.google.com/spreadsheets/d/1bHOlJOdW0smlLna-qBEhkQ2U6DlnGgp3mGaBuaLP2ZA/edit?usp=sharing]]__
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**はじめに
物体の形を作る作業をモデリングと言います。モデリングの対象となるオブジェクトには Mesh、Curve、Surface といったデータフォーマットがあって、作りたい形状によってこれらを使い分けるのが一般的です（データフォーマットごとに編集操作の方法が異なります）。
通常は最も基本的なデータ構造をもつ Mesh すなわち、ポリゴン（多角形）の集合体を用いてモデリングを行います（すべてのデータフォーマットは Meshに変換して微調整することが可能です）。
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**確認課題 02
#image(Basic02.jpg,right,35%)
前回同様に、本日の内容を視聴（一読）後、右のようなシーンを作成して、学科サイトの 基礎演習 Modering の部分に出力画像を掲載して下さい。今回の課題は、プリミティブの形状を編集する練習です。制作する事物の形状は何でも構いません。
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***制作要件
-平面あるいは立方体を拡縮して床と壁を作って下さい。
-床の上に形状編集を行った任意の事物を配置して下さい。
-曲面にはスムーズシェーディングを適用して下さい。
-床や壁の端が見えないように調整して下さい。
-全体がカメラの視野に収まるように調整して下さい。
-色やテクスチュアの設定は不要です。
-基礎技術の確認が目的なので、出力サイズは 960x540（16:9）で十分です。
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**オブジェクトモードとエディットモード
// __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
#YouTube(ANWFjpogRFo)
Blender には3Dの''シーンのレイアウトを行うオブジェクトモード''と、個々のオブジェクトの''形状を編集するエディットモード''があります。オブジェクトモードとエディットモードの切り替え方は以下の３通りあります（結果は同じ）。
編集対象となるオブジェクトを選択して
1. ワークスペースを Modeling に切り替え
2. Header の モードセレクトで Edit Mode へ切り替え
3. [TAB] キー（Blender 初期バージョンからの方法）
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**Meshモデリング
モデリングでも最もよく利用されるのが Mesh です。Meshは頂点（Vertex）、辺（Edge）、面（Face）、法線（Normal）((3DCGでは「面の法線」は、表裏(可視/不可視)の判定や面の明るさ計算等に利用される非常に重要な概念です。))、の情報を持ちます。
通常は、平面（Plane）、立方体（Cube）、球（UV Sphere）などのプリミティブからはじめて、点・線・面を追加しながらモデルの形状をつくっていきます。
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***頂点・辺・面の選択 __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
***頂点・辺・面の選択
#YouTube(U_o8LeDWwl8)
#image(Blender/SelectMode.jpg,right,30%)
選択には、頂点・辺・面の３つのモードの切り替えがあります。EditMode 時に 3D Viewport の Header に表示されるアイコンでも切り替え可能ですが、以下の数字キーでも切り替え可能です。
頂点選択モード：[1]
辺選択モード：[2]
面選択モード：[3]
&scale(85){注) Select Mode [1] - [3] は、テンキーではなく、キーボード上部の数字キーがショートカットになっています。};
&scale(85){注) Select Mode [1] - [3] は、メインキーボード上部の数字キーです。};
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***移動・回転・拡大縮小
移動・回転・拡大縮小等の操作は、オブジェクトモードと同じです。
移動：[G] + [Mouse Move]
回転：[R] + [Mouse Move]
拡縮：[S] + [Mouse Move]
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***頂点・辺・面の追加・削除・複製 __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
頂点の追加、頂点を接続して線にする、３つの頂点から面をつくるといっ他操作は、エディットモード特有の操作になります。
頂点の新規追加：[CTRL] + [RMB] （何もないところに最初の頂点を追加）
頂点の追加：[CTRL] + [RMB] または [E]xtrude
辺・面の生成：２点または３点を選択して [F]（Make Face）
頂点・辺・面の削除：[X]
頂点・辺・面の 複製：[SHIFT] + [D]
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***整列 __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
現状では、エディットモードで複数の頂点の整列を行うメニューが見当たらないのですが、ツールがなくとも、変換操作の応用で実現可能です。
複数の頂点を選択して、拡大縮小＞軸方向＞0%とすることで、実質的に軸に揃うことになります。具体的な例では、[S] [X] [0] と順に入力することで、x軸方向に0%に拡大…つまり、軸に揃います。
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***押し出し（掃引）｜Extrude __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
***押し出し（掃引）｜Extrude
#YouTube(9q3WpgCB0pE)
面（辺・頂点）を法線方向に引っ張って立体（面・辺）へと次元拡張する操作を「押し出し（掃引）」といいます。ツールバーの ''Extrude'' アイコンを使うこともできますが、以下のようなキー操作の方が簡単です。
面（辺）を選択して、[E] + [Mouse Move]
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***面取り｜Bevel __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
立体の角を落とす操作（面取り）を一般にベベル処理といいます。ツールバーの ''Bevel'' を使うこともできますが、以下のようなキー操作も可能です。
頂点を選択して、[SHIFT] + [CTRL] + [B]
面（辺）を選択して、[CTRL] + [B]
表示されるハンドルを [MMB Drag] で初期変形（遠ざけると角が落ちていく）
コントロールパネルが表示されるので、以下を調整
Affect：頂点を落とすか、辺を落とすかを選択
Width：ベベルの量を調整（大きいほど効果大）
Segments：ベベルによる面の分割量を調整（大きいほど滑らか）
&scale(85){注）オブジェクト全体に Bevel 操作を行う場合は、オブジェクトモードで Property Editor ＞ Modifier のBevel の方が使いやすいかもしれません。};
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***回転｜Spin __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
***回転｜Spin
#YouTube(9oMLie3Lf9o)
頂点・辺を回転させて形状を作るには、ツールバーの ''Spin'' を使います。
一般に次のような準備を行います。
回転体の元になる頂点・辺は、正面ビューで形を整える
上面ビューに切り替える：[7]
回転の中心となる場所に 3Dカーソルを移動：[SHIFT] + [RMB]
これで回転体を作る準備が整いました。次に・・
回転させたい辺（頂点）を全選択
ツールバーの Spin をクリック
画面に表示される [+] アイコンをドラッグ（回転）して回転体を作成
&scale(85){回転させる際に [CTRL] を押して操作すると回転角が５度ずつスナップします。};
360度回転して回転体を作った場合、回転角が正確でないと０度と360度付近に頂点が重複してスムーズシェーディングがおかしくなることがあります。この問題を解決するには、重複した頂点を結合して、トポロジーを綺麗にする必要があります。以下のようにします。
重複をなくしたい頂点のある領域を選択：[B] or [C] + [Drag]
Mesh ＞ Clean Up ＞ Merge By Distance
コントロールパネルが表示されるので
重複点が結合されるまで Merge Distance を変更
&scale(85){以前のバージョンでは Remove Doubles という用語でした。};
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***細分化｜Subdivide __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
***細分化｜Subdivide
#YouTube(5e8LuLpGReQ)
メッシュを細分化したい場合は、以下の手順です。
細分化したい面を選択
Header ＞ Edge ＞ Subdivide
コントロールパネルが表示されるので以下を設定
Number of Cuts：分割数
Fractal：ランダムな分割の係数（必要に応じて）
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***曲げ｜Bend __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
オブジェクトを曲げるには、相当数の頂点が必要です。事前に曲がるようにメッシュを細分化して下さい。
-方法１：Warp 機能を使う
曲げの中心になる部分に 3Dカーソルを移動します。
方法１：Header ＞ Mesh ＞ Transform > Warp（非推奨）
方法２：[SHIFT] + [W] マウス操作で曲げる（推奨）
-方法２：プロポーショナルエディティングを使う
Header アイコン Propotional Edhiting を ON
引っ張りたい部分を選択 ＞ [G] で引っ張る
注）影響範囲はスクロールホイールで調整できます。
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***Modifier の利用 __[[&color(#999){''&fontawesome(fas fa-film); 解説動画（準備中）''};>https://youtu.be/ABC]]__
オブジェクトの形状を Twist（捻る）、Bend（曲げる）、Stretch（伸ばす）などの変形操作には、モディファイアを使うのが効率的です。
-モディファイアは ''非破壊変形ツール''です。通常の形状編集とは異なり、オブジェクトに対して「変形プロセス」を割り当てるだけなので、割り当てを解除することで元に戻すことが可能です。以下のように適用します。
プロパティエディタの Modifier タブで、Add Modifier ＞ 手法の選択
当該手法に関わる各種パラメータの設定
&small(注）Modifierはモデルのデータ構造によって、使える機能が異なります。極端な例では、Metaball には、適用できる Modifire がないので、Modifireタブ自体が表示されません。);
-モディファイアは、追加した順にプロセスを踏むので、効果を「重ね掛け」することも可能です。
-以下のような変形操作が可能です。
Modify：変更（頂点などの細かいデータを扱います）
Generate：生成（ポリゴンの追加、削除、複製等が行われます）
Deform：変形（メッシュを曲げたり凹凸をつけるなどの変形が可能です）
Physics：物理シミュレーション
-なお、変形操作を確定して Mesh オブジェクトにするには、パラメータ設定パネルのプルダウンメニューから ''Apply'' をクリックします。
-''例：ブール演算｜Boolean''
***Bool演算（Modifier の利用）
#YouTube(fL9cC7WPg3s)
オブジェクトモードで、モディファイアのパネルから、Booleanを選択すると、オブジェクト同士のブール演算（集合演算）を行うことができます。
積(交差) : Intersect
和(結合) : Union
差(刈取り) : Difference
手順は以下のとおりです。
はじめに「主」となるオブジェクトを選択
プロパティーエディター ＞ Modifier ＞ Add Modifier ＞ Boolean
和・差・積のいずれかを選択して
演算対象となる相手のオブジェクトをプルダウンリストから選択
形状を確定する場合はApplyを押します。
形状を確定する場合 Apply（適用） を行って下さい。
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**APPENDIX
今回の説明内容の詳細は、以下のページに記載しています。動画を見るより読む方が早い・・という方は、以下をご覧下さい。
-__[[Blender/Modeling]]__
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