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今度は法線マップをマジメにいじってみる

寛永通宝できあがり

去年のアドベント・カレンダーに投稿した光沢マップと、このとき上げ損なったブログ記事、アルファモードに続く、テクスチャ周りのちょっと高度な設定、第3弾ですよ。

法線は英語だとNormal(ノーマル)ですが、ここでの意味は「標準」じゃありませんよ。断じて違いますからねおいこらわかってんのかリンデンラボ(笑)。

さて。

これで何ができるかというと、のっぺりしたオブジェクトの面に、凹凸を作る~正確には「あたかも凹凸があるかのように描画させる」ことができます。


1、法線マップの仕組み

法線マップに使うテクスチャは、まあ、雑な言い方をすれば、ふつうのRGBの画像です。
フルカラーの画像は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色が、それぞれ256階調を持っています。
このうち、赤と緑の階調を、法線の角度としてビューアに読み込ませ、疑似的に凹凸を描画させるというのが、法線マップの役割です。

赤は、テクスチャの左右方向、右からの光に対する角度、緑は、上下方向、上からの光に対する角度に対応します。
それぞれ、255が光源に正対する法線、0は光源の反対側を表わします。
光源に対して90度、つまり、もとの真っ平らな面では、どちらも128(厳密には127.5であるべきですが)ですね。

この理屈さえわかっていれば、法線マップを自動で作ってくれるソフトやプラグインを持っていなくても、Photoshopの「レイヤースタイル」やGIMPの「フィルター」についている、ドロップシャドウを重ねることで、簡単な法線マップであれば自作できます。

2、メリット

オブジェクトの表面の凹凸は、いちいちポリゴンで作り込むのではなく、法線マップを上手に使うことで、作成の手間だけでなく、頂点数を減らし、ひいてはランドインパクトを大きく減らすことができます。
また、通常プリムでも、表現の幅が広がります。

ちなみにトップ画像の寛永通宝は、通常プリムの「シリンダー」です。
ちょっとそうは見えないでしょ?


3、作りかた

3-0、作例の古銭は、文字の部分が平らで、その周囲が沈んだ形状をしています。
この場合、法線は、文字レイヤーの周囲にできますから、そのまま、ドロップシャドウを適用します。

寛永通宝001

逆に、位牌の銘のように平面に刻まれた文字や、リベットのように出っ張った側に立体感が欲しい場合は、文字やリベットの形状に切り抜いたレイヤーを用意してから、ドロップシャドウを適用します。

リベット001


3-1、背景とレイヤーの色は、どちらもRGBで#8080FFです。青チャンネルは使わないので、#808080とかでも差し支えありません。

3-2、レイヤーにドロップシャドウを適用します。
シャドウといっても、要は着色ですから、例えば影の描画色を白にし、描画モードを「通常」にすれば、光彩と同じ効果が得られます。
シャドウ01
上下方向には、#FF80FFと、

シャドウ02
#0080FF、

シャドウ03
左右方向には#80FFFFと、

シャドウできあがり
#8000FFの「影」をつけます。

Photoshopの場合、レイヤーを4つ複製して、それぞれのレイヤーに、ひとつづつドロップシャドウを適用します。
GIMPの場合はドロップシャドウ自体が独立したレイヤーになるので、元のレイヤーにパラメータを変えながら4回適用すればOKです。ドロップシャドウの不透明度は、すべて50%です。

3-3、出来上がった画像を、png形式で書き出します。

リベットできあがり

こちらはリベットのほう。
平面から出っ張らせたい箇所と、凹ませたい箇所とで、明暗の割り当てが逆になっている点に留意してください。

3-4、ベータグリッドにアップロードしてプリムに貼り、効果を確認します。凹凸の深さは、png画像のコントラストを変えるだけでも、ある程度調整が可能です。

作例できあがり

4、細かい注意点

4-1、オブジェクトの面に貼り付ける際、法線マップを回転させると、ビューアがあるべき光源の向きを勘違いします。
そこで、なるべく回転させなくて済むように法線マップを作るか、回転が避けられなければ、法線マップの作成時に、これを考慮して作るように注意しましょう。

4-2、これも去年のアドベントカレンダーに書きましたが、通常プリムに法線マップを適用する場合、ランドインパクト爆発のリスクがあります!
法線マップを貼る前に、実像の種類が「Convex Hull(凸面の外殻構造)」になっていることを必ず確認してください。

※この記事は、「セカンドライフ技術系 Advent Calendar 2016」に参加しています。
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テーマ : Seond Life(セカンドライフ)
ジャンル : オンラインゲーム

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Author:儒艮堂店主
SecondLifeで、建築物、樹木、タイニーアバター、海洋生物などを製作中。

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