3D用語集

CAD

コンピュータを用いて設計を行う技術や技法の総称。2DでおこなうCADを「2D CAD」、3DデータでおこなうCADを「3D CAD」と呼ぶ。

CG

コンピュータを使ってつくられた画像や動画などのデータのこと。2次元の「2D CG」と3次元の「3D CG」がある。

FK(Foward kinamatics)

キャラクターなどの3Dモデルを動かすためのスケルトン構造を制御する方法ひとつ。FKでは、スケルトンを構成する各関節の角度をそれぞれ指定する。表現したい動きに応じて、IKとFKを使い分ける。

IK(Inverse Kinamatics)

キャラクターなどの3Dモデルを動かすためのスケルトン構造を制御する方法のひとつ。IKでは、最初にスケルトンの末端にあるジョイントの位置を設定し、そこに至るジョイントの角度を自動的に計算する。例えば、指先のジョイントの位置を設定すると、肘などのジョイントも自動で計算される。

UVマッピング

モデルにテクスチャをマッピングする際に、一度2次元の直交座標系(UV座標系)に置き換えて情報を付与すること。

V-Ray

正確性が高く高速なレイトレーシングが可能なレンダリングソフト。フォトリアリスティックな表現に適している。プラグインが多く、3ds Max、Mayaなどの多数のソフトで使用できる。

Zバッファ法

モデルの奥行きを判定し、重なり合う位置にあるモデルや面の奥行きを比較して手前にあるものだけを計算するレンダリング方法。半透明な物体の透過処理などは不具合が起きやすい。

アンビエントオクルージョン

シーン内の環境光にモデルがどのように遮られるかを計算するレンダリング方法。モデルに対してリアルな影を作成できる。

ウエイト設定

スキニングをする際、各ポリゴン頂点がスケルトンに対して、どのような影響範囲で動くかを設定すること。

環境マッピング

金属などの反射表面に周りの景色が映り込む様子を表現する方法。モデルの周りを仮想の球体や立方体を作成し、その内側に映り込み用のテクスチャーを貼り付けて擬似的に表現する。都度計算するレイトレーシング法と異なり、処理が軽く簡単に表現ができる。

キーフレームアニメーション

アニメーションを作成する手法のひとつ。一連の動きを構成するポーズの中から、特に重要なポーズを複数選別し、キーフレームとして作成する。その後、キーフレームの間の動きは自動で作成され滑らかなアニメーションができあがる。これらの操作が手作業でおこなわれることから、手付けアニメーションともよばれる。

ゲームエンジン

ゲーム制作に必要な機能を都度プログラミングせず、パッケージとして集めたソフトウェアの総称。ゲームエンジンを使うことで、プログラミングに詳しくない人でも比較的簡単に操作ができるよう設計されている。

シェーダ

モデルを描画する際の命令の組み合わせ。ユーザーがプログラムを使い、カスタマイズできるものが主流となっている。

スカルプト

粘土をこねるように直感的に3Dモデルの形状を制作する方法。

スキニング

3Dデータとスケルトンを関連付ける作業。スケルトンに対して各頂点が影響を受ける割合で設定される場合が多い(ウエイト設定)。

スクリプト

モデルやアニメーションを表現する際に機能を組み合わせて自動化したり、カステムしたりするためのプログラム言語。

スペキュラ

モデルの質感のうち、反射を表すパラメーター。スペキュラによる反射の見え方は、光源とモデルとカメラの位置関係や、モデルの表面の凹凸状態により左右される。スペキュラの調整によりツルツルしたツヤのある質感やマットな質感を調整できる。

スケルトン

アニメーションを作成する際に設定する機能。生物の骨格のようにボーン(骨)とジョイント(関節)から成り立つ。アニメーションをさせたいモデルの形状に合わせて作成する。生物の場合は実際の骨格を簡略したように設定することが多いが、戦車などの無生物であっても利用されている。スケルトン作成後に各ポリゴンと紐付け(スキニング)、ジョイント部分を動かしモデルをアニメーションさせる。

テクスチャ

3DCGモデルの色・模様や質感などを表現するために用いる画像やデータ。

デフォーメーション

3DCGモデルを変形させるための手法のひとつ。あるモデルの形状を、別のモデルやオブジェクトに沿わせて変形させる。ベンド、ツイスト、ラティスなど、様々な変形方法がある。

トゥーンレンダリング

3DCGのレンダリング方法のひとつ。フォトリアリスティックな表現とは対照的な漫画調の表現が可能。トゥーンシェーディング、セルシェーディングとも呼ばれる。

パーティクル

3DCG空間内に大量の粒子を発生させ、それらをアニメーションさせる技術。粒子に様々な形状や効果を割り当て、水しぶきや煙、炎、群集の動きを表現する。パーティクルの制御には物理演算を用いる。

物理演算

ダイナミクスとも呼ばれる。物理現象をシミュレートし、アニメーションを作成する技術。例えば、風で揺れる髪の毛や衣服、火や水などの動きを自動で計算するために物理演算が設定される。

ベイク処理

物理演算の結果やレンダリングの結果をアニメーションカーブやテクスチャに固定する処理のこと。ベイクすることで計算量が減り、処理の重さを軽減できる。

ポリゴン

3Dモデルを構成する要素のひとつ。3つ以上の頂点を結んで定義した多角形の面を表す。基本的には三角形ポリゴンと四角形ポリゴンが使用される。

マテリアル

物体の材質のこと。3DCGでは、物体の光学的特性、材質感のことを指す。

モデリング

3DCG空間内で、形状を作成する作業のこと。モデリングの後に、テクスチャリング(テクスチャーの作成)で表面の質感を作成したり、リギングなどのアニメーションの工程がおこなわれる。

モーションキャプチャ

実際の人や動物の体に専用の機器を取り付け、動きのデータを取り、アニメーションを3Dデータに反映させる技術。キーフレームアニメーションと異なり、よりリアルな生物の動きを作成できる。

リグ(rig)

3Dデータにアニメーションを設定したときの仕組み。設定したスケルトン、IK、FK、デフォーメーションなどの総称。アニメーターがキャラクターを直感的に分かりやすく、動かしやすくするためのツール。

リギング

リグを設定する工程のこと。スキニングや、IKとFKの設定、ウエイトの設定、デフォーメーション設定などが含まれる。

リップシンク

実際の音声に合わせて3Dモデルの口の動きを連動させること。セリフの多いアニメーションやVtuberに使用される。

レンダリング

3DCG空間内に配置されたモデル、ライト、カメラなどの情報をもとに計算をおこない、2Dの画像や動画を作成する。

代表的な3Dソフトウェア

3D CG系

3ds Max、Maya、Blender、Zbrush、Cinema 4Dなど

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3D CAD系

Solidworks、Rhinoceros、CATIA、Fusion 360など

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ゲームエンジン系

Unity、Unreal Engineなど

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