ポリゴンメッシュについて

ポリゴン

ポリゴンとは、直線のエッジ(辺)で囲まれた 2D のシェイプを指します。エッジは頂点と呼ばれる点で結ばれています。頂点の数とエッジの数は同じになります。最も基本的なポリゴンとして三角形があります。

三角形(A)、四角形(B)、N-ポリゴン(C)。

ポリゴンは、エッジまたは頂点の数で分類されます。モデリングで最も多用されるポリゴンは、三角形または四辺形(または四角形)です。サブディビジョンサーフェイスの基本として使用する場合は、四角形を使用する方がより良い結果が得られますが、三角形は常に平面であるという利点があります。高精度なゲームエンジンでは、オブジェクト全体を三角形または四角形で完全に統一して構成する必要があります。

非常に長く薄いポリゴン、または極端に鋭利な角度をもつポリゴンはデフォームやシェーディングの結果が貧弱になる可能性があります。通常の形態のポリゴン、つまりすべてのエッジと角がほぼ等しいようなポリゴンは一般に最適な結果が得られます。

ポリゴンメッシュ

ポリゴンメッシュは、1 つまたは複数のポリゴンで構成される 3D オブジェクトです。一般的に、これらのポリゴンはエッジを共有しながら三次元で繋ぎ合わされ、形成されます。

一方、単一のポリゴンメッシュオブジェクトには、エッジで接続されていない不連続部分を含めることもできます。これらの切断されたポリゴンの「アイランド」は、直接描画したり、既存のポリゴンメッシュと組み合わせて作成できます。

ポリゴンメッシュコンポーネント

ポリゴンメッシュには、ポイント(頂点)、エッジ、およびポリゴンといった複数のコンポーネントがあります。

A

[ポイント](Points)とは、ポリゴンの頂点です。各ポイントは、同じメッシュ内で隣接する、多くのポリゴンで共有できます。

B

[エッジ](Edges)とは、2 つの隣接するポイントを結ぶ直線のセグメントです。複数のポリゴンメッシュがエッジを共有することはありません。

3D ビューで[境界とハードエッジ](Boundaries and Hard Edges)が表示されている場合、共有されていないエッジはポリゴンメッシュオブジェクトの境界を表し、薄い青色で表示されます。

C

[ポリゴン](Polygons)は、メッシュを「タイル」状に構成する、閉じられた多角形の面を表現します。

コンポーネントを選択する

コンポーネントの選択については、「選択」(「シーンエレメント」)、特に「選択の概要」および「コンポーネントを選択する」を参照してください。

ポリゴンメッシュコンポーネントに固有のその他の方法については、「ポリゴンメッシュコンポーネントの選択」を参照してください。

コンポーネントを表示する

コンポーネントは、対応するコンポーネント選択フィルタが有効になっている場合は、3D ビューに自動的に表示されます。さらに、フィルタがアクティブでない場合でも、コンポーネントを表示できます。「エレメントおよびその他のデータをタイプ別に表示」(「表示と再生」)を参照してください。

プラナポリゴンと非プラナポリゴン

ポリゴンメッシュ上の各ポリゴンが完全な平面である場合は、そのポリゴンを「プラナ」と呼びます。この場合は、すべての頂点が同一プレーン上、つまり同一平面上にあります。プラナポリゴンを使用するとレンダリングでよい結果を得られます。


法線が表示された状態の基本プレーン上のプラナポリゴン	基本プレーンの下方にポイントを移動して作成された非プラナポリゴン

3 つの頂点では必ずプレーンを定義するため、三角形はつねにプラナとなります。しかし、四角形以上のポリゴンでは、3D 空間で頂点を動かすことで非プラナポリゴンにすることができます。レンダリングする前にオブジェクトが自動的にポリゴンから生成されると、非プラナポリゴンは三角形で分割されます。しかし、ゲームエンジンなどの他のアプリケーションは非プラナポリゴンを正しくサポートしない可能性があります。

新しいポリゴンを追加する際に、非プラナポリゴンを描画しないように設定することができます(「ポリゴンを追加および編集する(描画)」を参照)。

有効なメッシュ

Softimage では、有効なポリゴンメッシュ構造を決定する規則があり、無効なメッシュの作成を制限しています。規則は以下のとおりです。

各ポイントが少なくとも 1 つのポリゴンに属している必要があります。
各エッジが少なくとも 1 つのポリゴンに属している必要があります。
1 つのポイントは同一ポリゴン内で 1 回のみ使用できます。
単一ポリゴンのエッジが互いにすべて接続されている必要があります。つまり、単一ポリゴン内に穴を作ることはできません。ポリゴンメッシュに穴を空けるには、少なくとも 2 つのポリゴンが必要です。

ポリゴンメッシュの穴(A)には少なくとも 2 つのポリゴン(B)が必要。
エッジは複数のポリゴンで共有できません。トリウィング(1 つのエッジを 3 枚のポリゴンのエッジで共有)はサポートしていません。この方法で 3 つのポリゴンを接続するには、ダブルエッジが必要になります。
Softimage で、非一様ジオメトリをサポートする場合が 1 つあります。1 つのポイントは 2 つのメッシュオブジェクトで共有します。それ以外の場合は、単一のメッシュオブジェクトの非接続部分で共有します。

このようなオブジェクトは他のアプリケーションでは無効なオブジェクトと見なされるので、Softimage からジオメトリを書き出す場合は注意してください。

Softimage で有効な非一様ジオメトリの例。

ポリゴンメッシュのマテリアルとテクスチャ

ポリゴンメッシュは、基本的なマテリアルとテクスチャに加え、いくつかの高度なシェーディング機能に対応しています。

[ポリゴンクラスタ上のローカルマテリアルとテクスチャ](Local materials and textures on polygon clusters): オブジェクト上の特定のポリゴンにマテリアルやテクスチャを適用できます。ローカルマテリアルおよびローカルテクスチャの詳細については、「選択したポリゴンおよびポリゴンクラスタにマテリアルを割り当てる」を参照してください。
[頂点カラー](Vertex colors): カラー情報を頂点に保存するシェーディングテクニックで、高精度なゲームエンジンにおける高速シェーディングを可能にします。頂点カラーの詳細については、「頂点カラー」を参照してください。

モデリング時にテクスチャを保存する

ポリゴンメッシュ上でのモデリング操作では、ほとんどの場合、テクスチャおよび既存のテクスチャプロジェクションが保持されます。しかし、テクスチャに継ぎ目があるポリゴンメッシュでは、問題が発生することがあります。

たとえば、テクスチャの継ぎ目と交差するエッジを集約した場合、新しくマージされたポイントで前の 2 つのポイントの平均テクスチャ UV が使用されるため、正しく表示されないことがあります。